mm/userfaultfd.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  mm/userfaultfd.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 2015  Red Hat, Inc.
   6  */
   7
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/sched/signal.h>
  10 #include <linux/pagemap.h>
  11 #include <linux/rmap.h>
  12 #include <linux/swap.h>
  13 #include <linux/swapops.h>
  14 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16 #include <linux/hugetlb.h>
  17 #include <linux/shmem_fs.h>
  18 #include <asm/tlbflush.h>
  19 #include <asm/tlb.h>
  20 #include "internal.h"
  21
  22 static __always_inline
  23 struct vm_area_struct *find_dst_vma(struct mm_struct *dst_mm,
  24                                     unsigned long dst_start,
  25                                     unsigned long len)
  26 {
  27         /*
  28          * Make sure that the dst range is both valid and fully within a
  29          * single existing vma.
  30          */
  31         struct vm_area_struct *dst_vma;
  32
  33         dst_vma = find_vma(dst_mm, dst_start);
  34         if (!range_in_vma(dst_vma, dst_start, dst_start + len))
  35                 return NULL;
  36
  37         /*
  38          * Check the vma is registered in uffd, this is required to
  39          * enforce the VM_MAYWRITE check done at uffd registration
  40          * time.
  41          */
  42         if (!dst_vma->vm_userfaultfd_ctx.ctx)
  43                 return NULL;
  44
  45         return dst_vma;
  46 }
  47
  48 /* Check if dst_addr is outside of file's size. Must be called with ptl held. */
  49 static bool mfill_file_over_size(struct vm_area_struct *dst_vma,
  50                                  unsigned long dst_addr)
  51 {
  52         struct inode *inode;
  53         pgoff_t offset, max_off;
  54
  55         if (!dst_vma->vm_file)
  56                 return false;
  57
  58         inode = dst_vma->vm_file->f_inode;
  59         offset = linear_page_index(dst_vma, dst_addr);
  60         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
  61         return offset >= max_off;
  62 }
  63
  64 /*
  65  * Install PTEs, to map dst_addr (within dst_vma) to page.
  66  *
  67  * This function handles both MCOPY_ATOMIC_NORMAL and _CONTINUE for both shmem
  68  * and anon, and for both shared and private VMAs.
  69  */
  70 int mfill_atomic_install_pte(pmd_t *dst_pmd,
  71                              struct vm_area_struct *dst_vma,
  72                              unsigned long dst_addr, struct page *page,
  73                              bool newly_allocated, uffd_flags_t flags)
  74 {
  75         int ret;
  76         struct mm_struct *dst_mm = dst_vma->vm_mm;
  77         pte_t _dst_pte, *dst_pte;
  78         bool writable = dst_vma->vm_flags & VM_WRITE;
  79         bool vm_shared = dst_vma->vm_flags & VM_SHARED;
  80         bool page_in_cache = page_mapping(page);
  81         spinlock_t *ptl;
  82         struct folio *folio;
  83
  84         _dst_pte = mk_pte(page, dst_vma->vm_page_prot);
  85         _dst_pte = pte_mkdirty(_dst_pte);
  86         if (page_in_cache && !vm_shared)
  87                 writable = false;
  88         if (writable)
  89                 _dst_pte = pte_mkwrite(_dst_pte, dst_vma);
  90         if (flags & MFILL_ATOMIC_WP)
  91                 _dst_pte = pte_mkuffd_wp(_dst_pte);
  92
  93         ret = -EAGAIN;
  94         dst_pte = pte_offset_map_lock(dst_mm, dst_pmd, dst_addr, &ptl);
  95         if (!dst_pte)
  96                 goto out;
  97
  98         if (mfill_file_over_size(dst_vma, dst_addr)) {
  99                 ret = -EFAULT;
 100                 goto out_unlock;
 101         }
 102
 103         ret = -EEXIST;
 104         /*
 105          * We allow to overwrite a pte marker: consider when both MISSING|WP
 106          * registered, we firstly wr-protect a none pte which has no page cache
 107          * page backing it, then access the page.
 108          */
 109         if (!pte_none_mostly(ptep_get(dst_pte)))
 110                 goto out_unlock;
 111
 112         folio = page_folio(page);
 113         if (page_in_cache) {
 114                 /* Usually, cache pages are already added to LRU */
 115                 if (newly_allocated)
 116                         folio_add_lru(folio);
 117                 page_add_file_rmap(page, dst_vma, false);
 118         } else {
 119                 page_add_new_anon_rmap(page, dst_vma, dst_addr);
 120                 folio_add_lru_vma(folio, dst_vma);
 121         }
 122
 123         /*
 124          * Must happen after rmap, as mm_counter() checks mapping (via
 125          * PageAnon()), which is set by __page_set_anon_rmap().
 126          */
 127         inc_mm_counter(dst_mm, mm_counter(page));
 128
 129         set_pte_at(dst_mm, dst_addr, dst_pte, _dst_pte);
 130
 131         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 132         update_mmu_cache(dst_vma, dst_addr, dst_pte);
 133         ret = 0;
 134 out_unlock:
 135         pte_unmap_unlock(dst_pte, ptl);
 136 out:
 137         return ret;
 138 }
 139
 140 static int mfill_atomic_pte_copy(pmd_t *dst_pmd,
 141                                  struct vm_area_struct *dst_vma,
 142                                  unsigned long dst_addr,
 143                                  unsigned long src_addr,
 144                                  uffd_flags_t flags,
 145                                  struct folio **foliop)
 146 {
 147         void *kaddr;
 148         int ret;
 149         struct folio *folio;
 150
 151         if (!*foliop) {
 152                 ret = -ENOMEM;
 153                 folio = vma_alloc_folio(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0, dst_vma,
 154                                         dst_addr, false);
 155                 if (!folio)
 156                         goto out;
 157
 158                 kaddr = kmap_local_folio(folio, 0);
 159                 /*
 160                  * The read mmap_lock is held here.  Despite the
 161                  * mmap_lock being read recursive a deadlock is still
 162                  * possible if a writer has taken a lock.  For example:
 163                  *
 164                  * process A thread 1 takes read lock on own mmap_lock
 165                  * process A thread 2 calls mmap, blocks taking write lock
 166                  * process B thread 1 takes page fault, read lock on own mmap lock
 167                  * process B thread 2 calls mmap, blocks taking write lock
 168                  * process A thread 1 blocks taking read lock on process B
 169                  * process B thread 1 blocks taking read lock on process A
 170                  *
 171                  * Disable page faults to prevent potential deadlock
 172                  * and retry the copy outside the mmap_lock.
 173                  */
 174                 pagefault_disable();
 175                 ret = copy_from_user(kaddr, (const void __user *) src_addr,
 176                                      PAGE_SIZE);
 177                 pagefault_enable();
 178                 kunmap_local(kaddr);
 179
 180                 /* fallback to copy_from_user outside mmap_lock */
 181                 if (unlikely(ret)) {
 182                         ret = -ENOENT;
 183                         *foliop = folio;
 184                         /* don't free the page */
 185                         goto out;
 186                 }
 187
 188                 flush_dcache_folio(folio);
 189         } else {
 190                 folio = *foliop;
 191                 *foliop = NULL;
 192         }
 193
 194         /*
 195          * The memory barrier inside __folio_mark_uptodate makes sure that
 196          * preceding stores to the page contents become visible before
 197          * the set_pte_at() write.
 198          */
 199         __folio_mark_uptodate(folio);
 200
 201         ret = -ENOMEM;
 202         if (mem_cgroup_charge(folio, dst_vma->vm_mm, GFP_KERNEL))
 203                 goto out_release;
 204
 205         ret = mfill_atomic_install_pte(dst_pmd, dst_vma, dst_addr,
 206                                        &folio->page, true, flags);
 207         if (ret)
 208                 goto out_release;
 209 out:
 210         return ret;
 211 out_release:
 212         folio_put(folio);
 213         goto out;
 214 }
 215
 216 static int mfill_atomic_pte_zeropage(pmd_t *dst_pmd,
 217                                      struct vm_area_struct *dst_vma,
 218                                      unsigned long dst_addr)
 219 {
 220         pte_t _dst_pte, *dst_pte;
 221         spinlock_t *ptl;
 222         int ret;
 223
 224         _dst_pte = pte_mkspecial(pfn_pte(my_zero_pfn(dst_addr),
 225                                          dst_vma->vm_page_prot));
 226         ret = -EAGAIN;
 227         dst_pte = pte_offset_map_lock(dst_vma->vm_mm, dst_pmd, dst_addr, &ptl);
 228         if (!dst_pte)
 229                 goto out;
 230         if (mfill_file_over_size(dst_vma, dst_addr)) {
 231                 ret = -EFAULT;
 232                 goto out_unlock;
 233         }
 234         ret = -EEXIST;
 235         if (!pte_none(ptep_get(dst_pte)))
 236                 goto out_unlock;
 237         set_pte_at(dst_vma->vm_mm, dst_addr, dst_pte, _dst_pte);
 238         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 239         update_mmu_cache(dst_vma, dst_addr, dst_pte);
 240         ret = 0;
 241 out_unlock:
 242         pte_unmap_unlock(dst_pte, ptl);
 243 out:
 244         return ret;
 245 }
 246
 247 /* Handles UFFDIO_CONTINUE for all shmem VMAs (shared or private). */
 248 static int mfill_atomic_pte_continue(pmd_t *dst_pmd,
 249                                      struct vm_area_struct *dst_vma,
 250                                      unsigned long dst_addr,
 251                                      uffd_flags_t flags)
 252 {
 253         struct inode *inode = file_inode(dst_vma->vm_file);
 254         pgoff_t pgoff = linear_page_index(dst_vma, dst_addr);
 255         struct folio *folio;
 256         struct page *page;
 257         int ret;
 258
 259         ret = shmem_get_folio(inode, pgoff, &folio, SGP_NOALLOC);
 260         /* Our caller expects us to return -EFAULT if we failed to find folio */
 261         if (ret == -ENOENT)
 262                 ret = -EFAULT;
 263         if (ret)
 264                 goto out;
 265         if (!folio) {
 266                 ret = -EFAULT;
 267                 goto out;
 268         }
 269
 270         page = folio_file_page(folio, pgoff);
 271         if (PageHWPoison(page)) {
 272                 ret = -EIO;
 273                 goto out_release;
 274         }
 275
 276         ret = mfill_atomic_install_pte(dst_pmd, dst_vma, dst_addr,
 277                                        page, false, flags);
 278         if (ret)
 279                 goto out_release;
 280
 281         folio_unlock(folio);
 282         ret = 0;
 283 out:
 284         return ret;
 285 out_release:
 286         folio_unlock(folio);
 287         folio_put(folio);
 288         goto out;
 289 }
 290
 291 /* Handles UFFDIO_POISON for all non-hugetlb VMAs. */
 292 static int mfill_atomic_pte_poison(pmd_t *dst_pmd,
 293                                    struct vm_area_struct *dst_vma,
 294                                    unsigned long dst_addr,
 295                                    uffd_flags_t flags)
 296 {
 297         int ret;
 298         struct mm_struct *dst_mm = dst_vma->vm_mm;
 299         pte_t _dst_pte, *dst_pte;
 300         spinlock_t *ptl;
 301
 302         _dst_pte = make_pte_marker(PTE_MARKER_POISONED);
 303         ret = -EAGAIN;
 304         dst_pte = pte_offset_map_lock(dst_mm, dst_pmd, dst_addr, &ptl);
 305         if (!dst_pte)
 306                 goto out;
 307
 308         if (mfill_file_over_size(dst_vma, dst_addr)) {
 309                 ret = -EFAULT;
 310                 goto out_unlock;
 311         }
 312
 313         ret = -EEXIST;
 314         /* Refuse to overwrite any PTE, even a PTE marker (e.g. UFFD WP). */
 315         if (!pte_none(*dst_pte))
 316                 goto out_unlock;
 317
 318         set_pte_at(dst_mm, dst_addr, dst_pte, _dst_pte);
 319
 320         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 321         update_mmu_cache(dst_vma, dst_addr, dst_pte);
 322         ret = 0;
 323 out_unlock:
 324         pte_unmap_unlock(dst_pte, ptl);
 325 out:
 326         return ret;
 327 }
 328
 329 static pmd_t *mm_alloc_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
 330 {
 331         pgd_t *pgd;
 332         p4d_t *p4d;
 333         pud_t *pud;
 334
 335         pgd = pgd_offset(mm, address);
 336         p4d = p4d_alloc(mm, pgd, address);
 337         if (!p4d)
 338                 return NULL;
 339         pud = pud_alloc(mm, p4d, address);
 340         if (!pud)
 341                 return NULL;
 342         /*
 343          * Note that we didn't run this because the pmd was
 344          * missing, the *pmd may be already established and in
 345          * turn it may also be a trans_huge_pmd.
 346          */
 347         return pmd_alloc(mm, pud, address);
 348 }
 349
 350 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 351 /*
 352  * mfill_atomic processing for HUGETLB vmas.  Note that this routine is
 353  * called with mmap_lock held, it will release mmap_lock before returning.
 354  */
 355 static __always_inline ssize_t mfill_atomic_hugetlb(
 356                                               struct vm_area_struct *dst_vma,
 357                                               unsigned long dst_start,
 358                                               unsigned long src_start,
 359                                               unsigned long len,
 360                                               uffd_flags_t flags)
 361 {
 362         struct mm_struct *dst_mm = dst_vma->vm_mm;
 363         int vm_shared = dst_vma->vm_flags & VM_SHARED;
 364         ssize_t err;
 365         pte_t *dst_pte;
 366         unsigned long src_addr, dst_addr;
 367         long copied;
 368         struct folio *folio;
 369         unsigned long vma_hpagesize;
 370         pgoff_t idx;
 371         u32 hash;
 372         struct address_space *mapping;
 373
 374         /*
 375          * There is no default zero huge page for all huge page sizes as
 376          * supported by hugetlb.  A PMD_SIZE huge pages may exist as used
 377          * by THP.  Since we can not reliably insert a zero page, this
 378          * feature is not supported.
 379          */
 380         if (uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_ZEROPAGE)) {
 381                 mmap_read_unlock(dst_mm);
 382                 return -EINVAL;
 383         }
 384
 385         src_addr = src_start;
 386         dst_addr = dst_start;
 387         copied = 0;
 388         folio = NULL;
 389         vma_hpagesize = vma_kernel_pagesize(dst_vma);
 390
 391         /*
 392          * Validate alignment based on huge page size
 393          */
 394         err = -EINVAL;
 395         if (dst_start & (vma_hpagesize - 1) || len & (vma_hpagesize - 1))
 396                 goto out_unlock;
 397
 398 retry:
 399         /*
 400          * On routine entry dst_vma is set.  If we had to drop mmap_lock and
 401          * retry, dst_vma will be set to NULL and we must lookup again.
 402          */
 403         if (!dst_vma) {
 404                 err = -ENOENT;
 405                 dst_vma = find_dst_vma(dst_mm, dst_start, len);
 406                 if (!dst_vma || !is_vm_hugetlb_page(dst_vma))
 407                         goto out_unlock;
 408
 409                 err = -EINVAL;
 410                 if (vma_hpagesize != vma_kernel_pagesize(dst_vma))
 411                         goto out_unlock;
 412
 413                 vm_shared = dst_vma->vm_flags & VM_SHARED;
 414         }
 415
 416         /*
 417          * If not shared, ensure the dst_vma has a anon_vma.
 418          */
 419         err = -ENOMEM;
 420         if (!vm_shared) {
 421                 if (unlikely(anon_vma_prepare(dst_vma)))
 422                         goto out_unlock;
 423         }
 424
 425         while (src_addr < src_start + len) {
 426                 BUG_ON(dst_addr >= dst_start + len);
 427
 428                 /*
 429                  * Serialize via vma_lock and hugetlb_fault_mutex.
 430                  * vma_lock ensures the dst_pte remains valid even
 431                  * in the case of shared pmds.  fault mutex prevents
 432                  * races with other faulting threads.
 433                  */
 434                 idx = linear_page_index(dst_vma, dst_addr);
 435                 mapping = dst_vma->vm_file->f_mapping;
 436                 hash = hugetlb_fault_mutex_hash(mapping, idx);
 437                 mutex_lock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
 438                 hugetlb_vma_lock_read(dst_vma);
 439
 440                 err = -ENOMEM;
 441                 dst_pte = huge_pte_alloc(dst_mm, dst_vma, dst_addr, vma_hpagesize);
 442                 if (!dst_pte) {
 443                         hugetlb_vma_unlock_read(dst_vma);
 444                         mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
 445                         goto out_unlock;
 446                 }
 447
 448                 if (!uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_CONTINUE) &&
 449                     !huge_pte_none_mostly(huge_ptep_get(dst_pte))) {
 450                         err = -EEXIST;
 451                         hugetlb_vma_unlock_read(dst_vma);
 452                         mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
 453                         goto out_unlock;
 454                 }
 455
 456                 err = hugetlb_mfill_atomic_pte(dst_pte, dst_vma, dst_addr,
 457                                                src_addr, flags, &folio);
 458
 459                 hugetlb_vma_unlock_read(dst_vma);
 460                 mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
 461
 462                 cond_resched();
 463
 464                 if (unlikely(err == -ENOENT)) {
 465                         mmap_read_unlock(dst_mm);
 466                         BUG_ON(!folio);
 467
 468                         err = copy_folio_from_user(folio,
 469                                                    (const void __user *)src_addr, true);
 470                         if (unlikely(err)) {
 471                                 err = -EFAULT;
 472                                 goto out;
 473                         }
 474                         mmap_read_lock(dst_mm);
 475
 476                         dst_vma = NULL;
 477                         goto retry;
 478                 } else
 479                         BUG_ON(folio);
 480
 481                 if (!err) {
 482                         dst_addr += vma_hpagesize;
 483                         src_addr += vma_hpagesize;
 484                         copied += vma_hpagesize;
 485
 486                         if (fatal_signal_pending(current))
 487                                 err = -EINTR;
 488                 }
 489                 if (err)
 490                         break;
 491         }
 492
 493 out_unlock:
 494         mmap_read_unlock(dst_mm);
 495 out:
 496         if (folio)
 497                 folio_put(folio);
 498         BUG_ON(copied < 0);
 499         BUG_ON(err > 0);
 500         BUG_ON(!copied && !err);
 501         return copied ? copied : err;
 502 }
 503 #else /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 504 /* fail at build time if gcc attempts to use this */
 505 extern ssize_t mfill_atomic_hugetlb(struct vm_area_struct *dst_vma,
 506                                     unsigned long dst_start,
 507                                     unsigned long src_start,
 508                                     unsigned long len,
 509                                     uffd_flags_t flags);
 510 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 511
 512 static __always_inline ssize_t mfill_atomic_pte(pmd_t *dst_pmd,
 513                                                 struct vm_area_struct *dst_vma,
 514                                                 unsigned long dst_addr,
 515                                                 unsigned long src_addr,
 516                                                 uffd_flags_t flags,
 517                                                 struct folio **foliop)
 518 {
 519         ssize_t err;
 520
 521         if (uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_CONTINUE)) {
 522                 return mfill_atomic_pte_continue(dst_pmd, dst_vma,
 523                                                  dst_addr, flags);
 524         } else if (uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_POISON)) {
 525                 return mfill_atomic_pte_poison(dst_pmd, dst_vma,
 526                                                dst_addr, flags);
 527         }
 528
 529         /*
 530          * The normal page fault path for a shmem will invoke the
 531          * fault, fill the hole in the file and COW it right away. The
 532          * result generates plain anonymous memory. So when we are
 533          * asked to fill an hole in a MAP_PRIVATE shmem mapping, we'll
 534          * generate anonymous memory directly without actually filling
 535          * the hole. For the MAP_PRIVATE case the robustness check
 536          * only happens in the pagetable (to verify it's still none)
 537          * and not in the radix tree.
 538          */
 539         if (!(dst_vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
 540                 if (uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_COPY))
 541                         err = mfill_atomic_pte_copy(dst_pmd, dst_vma,
 542                                                     dst_addr, src_addr,
 543                                                     flags, foliop);
 544                 else
 545                         err = mfill_atomic_pte_zeropage(dst_pmd,
 546                                                  dst_vma, dst_addr);
 547         } else {
 548                 err = shmem_mfill_atomic_pte(dst_pmd, dst_vma,
 549                                              dst_addr, src_addr,
 550                                              flags, foliop);
 551         }
 552
 553         return err;
 554 }
 555
 556 static __always_inline ssize_t mfill_atomic(struct mm_struct *dst_mm,
 557                                             unsigned long dst_start,
 558                                             unsigned long src_start,
 559                                             unsigned long len,
 560                                             atomic_t *mmap_changing,
 561                                             uffd_flags_t flags)
 562 {
 563         struct vm_area_struct *dst_vma;
 564         ssize_t err;
 565         pmd_t *dst_pmd;
 566         unsigned long src_addr, dst_addr;
 567         long copied;
 568         struct folio *folio;
 569
 570         /*
 571          * Sanitize the command parameters:
 572          */
 573         BUG_ON(dst_start & ~PAGE_MASK);
 574         BUG_ON(len & ~PAGE_MASK);
 575
 576         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
 577         BUG_ON(src_start + len <= src_start);
 578         BUG_ON(dst_start + len <= dst_start);
 579
 580         src_addr = src_start;
 581         dst_addr = dst_start;
 582         copied = 0;
 583         folio = NULL;
 584 retry:
 585         mmap_read_lock(dst_mm);
 586
 587         /*
 588          * If memory mappings are changing because of non-cooperative
 589          * operation (e.g. mremap) running in parallel, bail out and
 590          * request the user to retry later
 591          */
 592         err = -EAGAIN;
 593         if (mmap_changing && atomic_read(mmap_changing))
 594                 goto out_unlock;
 595
 596         /*
 597          * Make sure the vma is not shared, that the dst range is
 598          * both valid and fully within a single existing vma.
 599          */
 600         err = -ENOENT;
 601         dst_vma = find_dst_vma(dst_mm, dst_start, len);
 602         if (!dst_vma)
 603                 goto out_unlock;
 604
 605         err = -EINVAL;
 606         /*
 607          * shmem_zero_setup is invoked in mmap for MAP_ANONYMOUS|MAP_SHARED but
 608          * it will overwrite vm_ops, so vma_is_anonymous must return false.
 609          */
 610         if (WARN_ON_ONCE(vma_is_anonymous(dst_vma) &&
 611             dst_vma->vm_flags & VM_SHARED))
 612                 goto out_unlock;
 613
 614         /*
 615          * validate 'mode' now that we know the dst_vma: don't allow
 616          * a wrprotect copy if the userfaultfd didn't register as WP.
 617          */
 618         if ((flags & MFILL_ATOMIC_WP) && !(dst_vma->vm_flags & VM_UFFD_WP))
 619                 goto out_unlock;
 620
 621         /*
 622          * If this is a HUGETLB vma, pass off to appropriate routine
 623          */
 624         if (is_vm_hugetlb_page(dst_vma))
 625                 return  mfill_atomic_hugetlb(dst_vma, dst_start,
 626                                              src_start, len, flags);
 627
 628         if (!vma_is_anonymous(dst_vma) && !vma_is_shmem(dst_vma))
 629                 goto out_unlock;
 630         if (!vma_is_shmem(dst_vma) &&
 631             uffd_flags_mode_is(flags, MFILL_ATOMIC_CONTINUE))
 632                 goto out_unlock;
 633
 634         /*
 635          * Ensure the dst_vma has a anon_vma or this page
 636          * would get a NULL anon_vma when moved in the
 637          * dst_vma.
 638          */
 639         err = -ENOMEM;
 640         if (!(dst_vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
 641             unlikely(anon_vma_prepare(dst_vma)))
 642                 goto out_unlock;
 643
 644         while (src_addr < src_start + len) {
 645                 pmd_t dst_pmdval;
 646
 647                 BUG_ON(dst_addr >= dst_start + len);
 648
 649                 dst_pmd = mm_alloc_pmd(dst_mm, dst_addr);
 650                 if (unlikely(!dst_pmd)) {
 651                         err = -ENOMEM;
 652                         break;
 653                 }
 654
 655                 dst_pmdval = pmdp_get_lockless(dst_pmd);
 656                 /*
 657                  * If the dst_pmd is mapped as THP don't
 658                  * override it and just be strict.
 659                  */
 660                 if (unlikely(pmd_trans_huge(dst_pmdval))) {
 661                         err = -EEXIST;
 662                         break;
 663                 }
 664                 if (unlikely(pmd_none(dst_pmdval)) &&
 665                     unlikely(__pte_alloc(dst_mm, dst_pmd))) {
 666                         err = -ENOMEM;
 667                         break;
 668                 }
 669                 /* If an huge pmd materialized from under us fail */
 670                 if (unlikely(pmd_trans_huge(*dst_pmd))) {
 671                         err = -EFAULT;
 672                         break;
 673                 }
 674
 675                 BUG_ON(pmd_none(*dst_pmd));
 676                 BUG_ON(pmd_trans_huge(*dst_pmd));
 677
 678                 err = mfill_atomic_pte(dst_pmd, dst_vma, dst_addr,
 679                                        src_addr, flags, &folio);
 680                 cond_resched();
 681
 682                 if (unlikely(err == -ENOENT)) {
 683                         void *kaddr;
 684
 685                         mmap_read_unlock(dst_mm);
 686                         BUG_ON(!folio);
 687
 688                         kaddr = kmap_local_folio(folio, 0);
 689                         err = copy_from_user(kaddr,
 690                                              (const void __user *) src_addr,
 691                                              PAGE_SIZE);
 692                         kunmap_local(kaddr);
 693                         if (unlikely(err)) {
 694                                 err = -EFAULT;
 695                                 goto out;
 696                         }
 697                         flush_dcache_folio(folio);
 698                         goto retry;
 699                 } else
 700                         BUG_ON(folio);
 701
 702                 if (!err) {
 703                         dst_addr += PAGE_SIZE;
 704                         src_addr += PAGE_SIZE;
 705                         copied += PAGE_SIZE;
 706
 707                         if (fatal_signal_pending(current))
 708                                 err = -EINTR;
 709                 }
 710                 if (err)
 711                         break;
 712         }
 713
 714 out_unlock:
 715         mmap_read_unlock(dst_mm);
 716 out:
 717         if (folio)
 718                 folio_put(folio);
 719         BUG_ON(copied < 0);
 720         BUG_ON(err > 0);
 721         BUG_ON(!copied && !err);
 722         return copied ? copied : err;
 723 }
 724
 725 ssize_t mfill_atomic_copy(struct mm_struct *dst_mm, unsigned long dst_start,
 726                           unsigned long src_start, unsigned long len,
 727                           atomic_t *mmap_changing, uffd_flags_t flags)
 728 {
 729         return mfill_atomic(dst_mm, dst_start, src_start, len, mmap_changing,
 730                             uffd_flags_set_mode(flags, MFILL_ATOMIC_COPY));
 731 }
 732
 733 ssize_t mfill_atomic_zeropage(struct mm_struct *dst_mm, unsigned long start,
 734                               unsigned long len, atomic_t *mmap_changing)
 735 {
 736         return mfill_atomic(dst_mm, start, 0, len, mmap_changing,
 737                             uffd_flags_set_mode(0, MFILL_ATOMIC_ZEROPAGE));
 738 }
 739
 740 ssize_t mfill_atomic_continue(struct mm_struct *dst_mm, unsigned long start,
 741                               unsigned long len, atomic_t *mmap_changing,
 742                               uffd_flags_t flags)
 743 {
 744         return mfill_atomic(dst_mm, start, 0, len, mmap_changing,
 745                             uffd_flags_set_mode(flags, MFILL_ATOMIC_CONTINUE));
 746 }
 747
 748 ssize_t mfill_atomic_poison(struct mm_struct *dst_mm, unsigned long start,
 749                             unsigned long len, atomic_t *mmap_changing,
 750                             uffd_flags_t flags)
 751 {
 752         return mfill_atomic(dst_mm, start, 0, len, mmap_changing,
 753                             uffd_flags_set_mode(flags, MFILL_ATOMIC_POISON));
 754 }
 755
 756 long uffd_wp_range(struct vm_area_struct *dst_vma,
 757                    unsigned long start, unsigned long len, bool enable_wp)
 758 {
 759         unsigned int mm_cp_flags;
 760         struct mmu_gather tlb;
 761         long ret;
 762
 763         VM_WARN_ONCE(start < dst_vma->vm_start || start + len > dst_vma->vm_end,
 764                         "The address range exceeds VMA boundary.\n");
 765         if (enable_wp)
 766                 mm_cp_flags = MM_CP_UFFD_WP;
 767         else
 768                 mm_cp_flags = MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE;
 769
 770         /*
 771          * vma->vm_page_prot already reflects that uffd-wp is enabled for this
 772          * VMA (see userfaultfd_set_vm_flags()) and that all PTEs are supposed
 773          * to be write-protected as default whenever protection changes.
 774          * Try upgrading write permissions manually.
 775          */
 776         if (!enable_wp && vma_wants_manual_pte_write_upgrade(dst_vma))
 777                 mm_cp_flags |= MM_CP_TRY_CHANGE_WRITABLE;
 778         tlb_gather_mmu(&tlb, dst_vma->vm_mm);
 779         ret = change_protection(&tlb, dst_vma, start, start + len, mm_cp_flags);
 780         tlb_finish_mmu(&tlb);
 781
 782         return ret;
 783 }
 784
 785 int mwriteprotect_range(struct mm_struct *dst_mm, unsigned long start,
 786                         unsigned long len, bool enable_wp,
 787                         atomic_t *mmap_changing)
 788 {
 789         unsigned long end = start + len;
 790         unsigned long _start, _end;
 791         struct vm_area_struct *dst_vma;
 792         unsigned long page_mask;
 793         long err;
 794         VMA_ITERATOR(vmi, dst_mm, start);
 795
 796         /*
 797          * Sanitize the command parameters:
 798          */
 799         BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
 800         BUG_ON(len & ~PAGE_MASK);
 801
 802         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
 803         BUG_ON(start + len <= start);
 804
 805         mmap_read_lock(dst_mm);
 806
 807         /*
 808          * If memory mappings are changing because of non-cooperative
 809          * operation (e.g. mremap) running in parallel, bail out and
 810          * request the user to retry later
 811          */
 812         err = -EAGAIN;
 813         if (mmap_changing && atomic_read(mmap_changing))
 814                 goto out_unlock;
 815
 816         err = -ENOENT;
 817         for_each_vma_range(vmi, dst_vma, end) {
 818
 819                 if (!userfaultfd_wp(dst_vma)) {
 820                         err = -ENOENT;
 821                         break;
 822                 }
 823
 824                 if (is_vm_hugetlb_page(dst_vma)) {
 825                         err = -EINVAL;
 826                         page_mask = vma_kernel_pagesize(dst_vma) - 1;
 827                         if ((start & page_mask) || (len & page_mask))
 828                                 break;
 829                 }
 830
 831                 _start = max(dst_vma->vm_start, start);
 832                 _end = min(dst_vma->vm_end, end);
 833
 834                 err = uffd_wp_range(dst_vma, _start, _end - _start, enable_wp);
 835
 836                 /* Return 0 on success, <0 on failures */
 837                 if (err < 0)
 838                         break;
 839                 err = 0;
 840         }
 841 out_unlock:
 842         mmap_read_unlock(dst_mm);
 843         return err;
 844 }