Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
       2                 :            : #include <linux/mm.h>
       3                 :            : #include <linux/rmap.h>
       4                 :            : #include <linux/hugetlb.h>
       5                 :            : #include <linux/swap.h>
       6                 :            : #include <linux/swapops.h>
       7                 :            : 
       8                 :            : #include "internal.h"
       9                 :            : 
      10                 :            : static inline bool not_found(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
      11                 :            : {
      12                 :            :         page_vma_mapped_walk_done(pvmw);
      13                 :            :         return false;
      14                 :            : }
      15                 :            : 
      16                 :          2 : static bool map_pte(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
      17                 :            : {
      18                 :          2 :         pvmw->pte = pte_offset_map(pvmw->pmd, pvmw->address);
      19                 :          2 :         if (!(pvmw->flags & PVMW_SYNC)) {
      20                 :          0 :                 if (pvmw->flags & PVMW_MIGRATION) {
      21                 :          0 :                         if (!is_swap_pte(*pvmw->pte))
      22                 :            :                                 return false;
      23                 :            :                 } else {
      24                 :            :                         /*
      25                 :            :                          * We get here when we are trying to unmap a private
      26                 :            :                          * device page from the process address space. Such
      27                 :            :                          * page is not CPU accessible and thus is mapped as
      28                 :            :                          * a special swap entry, nonetheless it still does
      29                 :            :                          * count as a valid regular mapping for the page (and
      30                 :            :                          * is accounted as such in page maps count).
      31                 :            :                          *
      32                 :            :                          * So handle this special case as if it was a normal
      33                 :            :                          * page mapping ie lock CPU page table and returns
      34                 :            :                          * true.
      35                 :            :                          *
      36                 :            :                          * For more details on device private memory see HMM
      37                 :            :                          * (include/linux/hmm.h or mm/hmm.c).
      38                 :            :                          */
      39                 :          0 :                         if (is_swap_pte(*pvmw->pte)) {
      40                 :            :                                 swp_entry_t entry;
      41                 :            : 
      42                 :            :                                 /* Handle un-addressable ZONE_DEVICE memory */
      43                 :            :                                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw->pte);
      44                 :            :                                 if (!is_device_private_entry(entry))
      45                 :            :                                         return false;
      46                 :          0 :                         } else if (!pte_present(*pvmw->pte))
      47                 :            :                                 return false;
      48                 :            :                 }
      49                 :            :         }
      50                 :          2 :         pvmw->ptl = pte_lockptr(pvmw->vma->vm_mm, pvmw->pmd);
      51                 :            :         spin_lock(pvmw->ptl);
      52                 :          2 :         return true;
      53                 :            : }
      54                 :            : 
      55                 :            : static inline bool pfn_in_hpage(struct page *hpage, unsigned long pfn)
      56                 :            : {
      57                 :          2 :         unsigned long hpage_pfn = page_to_pfn(hpage);
      58                 :            : 
      59                 :            :         /* THP can be referenced by any subpage */
      60                 :          2 :         return pfn >= hpage_pfn && pfn - hpage_pfn < hpage_nr_pages(hpage);
      61                 :            : }
      62                 :            : 
      63                 :            : /**
      64                 :            :  * check_pte - check if @pvmw->page is mapped at the @pvmw->pte
      65                 :            :  *
      66                 :            :  * page_vma_mapped_walk() found a place where @pvmw->page is *potentially*
      67                 :            :  * mapped. check_pte() has to validate this.
      68                 :            :  *
      69                 :            :  * @pvmw->pte may point to empty PTE, swap PTE or PTE pointing to arbitrary
      70                 :            :  * page.
      71                 :            :  *
      72                 :            :  * If PVMW_MIGRATION flag is set, returns true if @pvmw->pte contains migration
      73                 :            :  * entry that points to @pvmw->page or any subpage in case of THP.
      74                 :            :  *
      75                 :            :  * If PVMW_MIGRATION flag is not set, returns true if @pvmw->pte points to
      76                 :            :  * @pvmw->page or any subpage in case of THP.
      77                 :            :  *
      78                 :            :  * Otherwise, return false.
      79                 :            :  *
      80                 :            :  */
      81                 :          2 : static bool check_pte(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
      82                 :            : {
      83                 :            :         unsigned long pfn;
      84                 :            : 
      85                 :          2 :         if (pvmw->flags & PVMW_MIGRATION) {
      86                 :            :                 swp_entry_t entry;
      87                 :          0 :                 if (!is_swap_pte(*pvmw->pte))
      88                 :            :                         return false;
      89                 :            :                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw->pte);
      90                 :            : 
      91                 :          0 :                 if (!is_migration_entry(entry))
      92                 :            :                         return false;
      93                 :            : 
      94                 :            :                 pfn = migration_entry_to_pfn(entry);
      95                 :          2 :         } else if (is_swap_pte(*pvmw->pte)) {
      96                 :            :                 swp_entry_t entry;
      97                 :            : 
      98                 :            :                 /* Handle un-addressable ZONE_DEVICE memory */
      99                 :            :                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw->pte);
     100                 :            :                 if (!is_device_private_entry(entry))
     101                 :            :                         return false;
     102                 :            : 
     103                 :            :                 pfn = device_private_entry_to_pfn(entry);
     104                 :            :         } else {
     105                 :          2 :                 if (!pte_present(*pvmw->pte))
     106                 :            :                         return false;
     107                 :            : 
     108                 :          2 :                 pfn = pte_pfn(*pvmw->pte);
     109                 :            :         }
     110                 :            : 
     111                 :          2 :         return pfn_in_hpage(pvmw->page, pfn);
     112                 :            : }
     113                 :            : 
     114                 :            : /**
     115                 :            :  * page_vma_mapped_walk - check if @pvmw->page is mapped in @pvmw->vma at
     116                 :            :  * @pvmw->address
     117                 :            :  * @pvmw: pointer to struct page_vma_mapped_walk. page, vma, address and flags
     118                 :            :  * must be set. pmd, pte and ptl must be NULL.
     119                 :            :  *
     120                 :            :  * Returns true if the page is mapped in the vma. @pvmw->pmd and @pvmw->pte point
     121                 :            :  * to relevant page table entries. @pvmw->ptl is locked. @pvmw->address is
     122                 :            :  * adjusted if needed (for PTE-mapped THPs).
     123                 :            :  *
     124                 :            :  * If @pvmw->pmd is set but @pvmw->pte is not, you have found PMD-mapped page
     125                 :            :  * (usually THP). For PTE-mapped THP, you should run page_vma_mapped_walk() in
     126                 :            :  * a loop to find all PTEs that map the THP.
     127                 :            :  *
     128                 :            :  * For HugeTLB pages, @pvmw->pte is set to the relevant page table entry
     129                 :            :  * regardless of which page table level the page is mapped at. @pvmw->pmd is
     130                 :            :  * NULL.
     131                 :            :  *
     132                 :            :  * Retruns false if there are no more page table entries for the page in
     133                 :            :  * the vma. @pvmw->ptl is unlocked and @pvmw->pte is unmapped.
     134                 :            :  *
     135                 :            :  * If you need to stop the walk before page_vma_mapped_walk() returned false,
     136                 :            :  * use page_vma_mapped_walk_done(). It will do the housekeeping.
     137                 :            :  */
     138                 :          2 : bool page_vma_mapped_walk(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
     139                 :            : {
     140                 :          2 :         struct mm_struct *mm = pvmw->vma->vm_mm;
     141                 :            :         struct page *page = pvmw->page;
     142                 :            :         pgd_t *pgd;
     143                 :            :         p4d_t *p4d;
     144                 :            :         pud_t *pud;
     145                 :            :         pmd_t pmde;
     146                 :            : 
     147                 :            :         /* The only possible pmd mapping has been handled on last iteration */
     148                 :          2 :         if (pvmw->pmd && !pvmw->pte)
     149                 :            :                 return not_found(pvmw);
     150                 :            : 
     151                 :          2 :         if (pvmw->pte)
     152                 :            :                 goto next_pte;
     153                 :            : 
     154                 :            :         if (unlikely(PageHuge(pvmw->page))) {
     155                 :            :                 /* when pud is not present, pte will be NULL */
     156                 :            :                 pvmw->pte = huge_pte_offset(mm, pvmw->address, page_size(page));
     157                 :            :                 if (!pvmw->pte)
     158                 :            :                         return false;
     159                 :            : 
     160                 :            :                 pvmw->ptl = huge_pte_lockptr(page_hstate(page), mm, pvmw->pte);
     161                 :            :                 spin_lock(pvmw->ptl);
     162                 :            :                 if (!check_pte(pvmw))
     163                 :            :                         return not_found(pvmw);
     164                 :            :                 return true;
     165                 :            :         }
     166                 :            : restart:
     167                 :          2 :         pgd = pgd_offset(mm, pvmw->address);
     168                 :            :         if (!pgd_present(*pgd))
     169                 :            :                 return false;
     170                 :            :         p4d = p4d_offset(pgd, pvmw->address);
     171                 :            :         if (!p4d_present(*p4d))
     172                 :            :                 return false;
     173                 :            :         pud = pud_offset(p4d, pvmw->address);
     174                 :            :         if (!pud_present(*pud))
     175                 :            :                 return false;
     176                 :          2 :         pvmw->pmd = pmd_offset(pud, pvmw->address);
     177                 :            :         /*
     178                 :            :          * Make sure the pmd value isn't cached in a register by the
     179                 :            :          * compiler and used as a stale value after we've observed a
     180                 :            :          * subsequent update.
     181                 :            :          */
     182                 :            :         pmde = READ_ONCE(*pvmw->pmd);
     183                 :            :         if (pmd_trans_huge(pmde) || is_pmd_migration_entry(pmde)) {
     184                 :            :                 pvmw->ptl = pmd_lock(mm, pvmw->pmd);
     185                 :            :                 if (likely(pmd_trans_huge(*pvmw->pmd))) {
     186                 :            :                         if (pvmw->flags & PVMW_MIGRATION)
     187                 :            :                                 return not_found(pvmw);
     188                 :            :                         if (pmd_page(*pvmw->pmd) != page)
     189                 :            :                                 return not_found(pvmw);
     190                 :            :                         return true;
     191                 :            :                 } else if (!pmd_present(*pvmw->pmd)) {
     192                 :            :                         if (thp_migration_supported()) {
     193                 :            :                                 if (!(pvmw->flags & PVMW_MIGRATION))
     194                 :            :                                         return not_found(pvmw);
     195                 :            :                                 if (is_migration_entry(pmd_to_swp_entry(*pvmw->pmd))) {
     196                 :            :                                         swp_entry_t entry = pmd_to_swp_entry(*pvmw->pmd);
     197                 :            : 
     198                 :            :                                         if (migration_entry_to_page(entry) != page)
     199                 :            :                                                 return not_found(pvmw);
     200                 :            :                                         return true;
     201                 :            :                                 }
     202                 :            :                         }
     203                 :            :                         return not_found(pvmw);
     204                 :            :                 } else {
     205                 :            :                         /* THP pmd was split under us: handle on pte level */
     206                 :            :                         spin_unlock(pvmw->ptl);
     207                 :            :                         pvmw->ptl = NULL;
     208                 :            :                 }
     209                 :          2 :         } else if (!pmd_present(pmde)) {
     210                 :            :                 return false;
     211                 :            :         }
     212                 :          2 :         if (!map_pte(pvmw))
     213                 :            :                 goto next_pte;
     214                 :            :         while (1) {
     215                 :          2 :                 if (check_pte(pvmw))
     216                 :            :                         return true;
     217                 :            : next_pte:
     218                 :            :                 /* Seek to next pte only makes sense for THP */
     219                 :            :                 if (!PageTransHuge(pvmw->page) || PageHuge(pvmw->page))
     220                 :            :                         return not_found(pvmw);
     221                 :            :                 do {
     222                 :            :                         pvmw->address += PAGE_SIZE;
     223                 :            :                         if (pvmw->address >= pvmw->vma->vm_end ||
     224                 :            :                             pvmw->address >=
     225                 :            :                                         __vma_address(pvmw->page, pvmw->vma) +
     226                 :            :                                         hpage_nr_pages(pvmw->page) * PAGE_SIZE)
     227                 :            :                                 return not_found(pvmw);
     228                 :            :                         /* Did we cross page table boundary? */
     229                 :            :                         if (pvmw->address % PMD_SIZE == 0) {
     230                 :            :                                 pte_unmap(pvmw->pte);
     231                 :            :                                 if (pvmw->ptl) {
     232                 :            :                                         spin_unlock(pvmw->ptl);
     233                 :            :                                         pvmw->ptl = NULL;
     234                 :            :                                 }
     235                 :            :                                 goto restart;
     236                 :            :                         } else {
     237                 :            :                                 pvmw->pte++;
     238                 :            :                         }
     239                 :            :                 } while (pte_none(*pvmw->pte));
     240                 :            : 
     241                 :            :                 if (!pvmw->ptl) {
     242                 :            :                         pvmw->ptl = pte_lockptr(mm, pvmw->pmd);
     243                 :            :                         spin_lock(pvmw->ptl);
     244                 :            :                 }
     245                 :            :         }
     246                 :            : }
     247                 :            : 
     248                 :            : /**
     249                 :            :  * page_mapped_in_vma - check whether a page is really mapped in a VMA
     250                 :            :  * @page: the page to test
     251                 :            :  * @vma: the VMA to test
     252                 :            :  *
     253                 :            :  * Returns 1 if the page is mapped into the page tables of the VMA, 0
     254                 :            :  * if the page is not mapped into the page tables of this VMA.  Only
     255                 :            :  * valid for normal file or anonymous VMAs.
     256                 :            :  */
     257                 :          0 : int page_mapped_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
     258                 :            : {
     259                 :          0 :         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
     260                 :            :                 .page = page,
     261                 :            :                 .vma = vma,
     262                 :            :                 .flags = PVMW_SYNC,
     263                 :            :         };
     264                 :            :         unsigned long start, end;
     265                 :            : 
     266                 :            :         start = __vma_address(page, vma);
     267                 :            :         end = start + PAGE_SIZE * (hpage_nr_pages(page) - 1);
     268                 :            : 
     269                 :          0 :         if (unlikely(end < vma->vm_start || start >= vma->vm_end))
     270                 :            :                 return 0;
     271                 :          0 :         pvmw.address = max(start, vma->vm_start);
     272                 :          0 :         if (!page_vma_mapped_walk(&pvmw))
     273                 :            :                 return 0;
     274                 :            :         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
     275                 :            :         return 1;
     276                 :            : }