[PATCH] mm: kill kmem_cache_t usage
[linux-2.6] / 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 <hugh@veritas.com> 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_mutex       (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   inode->i_alloc_sem
25  *
26  * When a page fault occurs in writing from user to file, down_read
27  * of mmap_sem nests within i_mutex; in sys_msync, i_mutex nests within
28  * down_read of mmap_sem; i_mutex and down_write of mmap_sem are never
29  * taken together; in truncation, i_mutex is taken outermost.
30  *
31  * mm->mmap_sem
32  *   page->flags PG_locked (lock_page)
33  *     mapping->i_mmap_lock
34  *       anon_vma->lock
35  *         mm->page_table_lock or pte_lock
36  *           zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
37  *           swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
38  *             mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
39  *             mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
40  *             inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
41  *               sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
42  *               mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
43  *                         in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
44  *                         within inode_lock in __sync_single_inode)
45  */
46
47 #include <linux/mm.h>
48 #include <linux/pagemap.h>
49 #include <linux/swap.h>
50 #include <linux/swapops.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/init.h>
53 #include <linux/rmap.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/module.h>
56
57 #include <asm/tlbflush.h>
58
59 //#define RMAP_DEBUG /* can be enabled only for debugging */
60
61 struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
62
63 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
64 {
65 #ifdef RMAP_DEBUG
66         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
67         struct vm_area_struct *vma;
68         unsigned int mapcount = 0;
69         int found = 0;
70
71         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
72                 mapcount++;
73                 BUG_ON(mapcount > 100000);
74                 if (vma == find_vma)
75                         found = 1;
76         }
77         BUG_ON(!found);
78 #endif
79 }
80
81 /* This must be called under the mmap_sem. */
82 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
83 {
84         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
85
86         might_sleep();
87         if (unlikely(!anon_vma)) {
88                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
89                 struct anon_vma *allocated, *locked;
90
91                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
92                 if (anon_vma) {
93                         allocated = NULL;
94                         locked = anon_vma;
95                         spin_lock(&locked->lock);
96                 } else {
97                         anon_vma = anon_vma_alloc();
98                         if (unlikely(!anon_vma))
99                                 return -ENOMEM;
100                         allocated = anon_vma;
101                         locked = NULL;
102                 }
103
104                 /* page_table_lock to protect against threads */
105                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
106                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
107                         vma->anon_vma = anon_vma;
108                         list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
109                         allocated = NULL;
110                 }
111                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
112
113                 if (locked)
114                         spin_unlock(&locked->lock);
115                 if (unlikely(allocated))
116                         anon_vma_free(allocated);
117         }
118         return 0;
119 }
120
121 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
122 {
123         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
124         list_del(&next->anon_vma_node);
125 }
126
127 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
128 {
129         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
130
131         if (anon_vma) {
132                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
133                 validate_anon_vma(vma);
134         }
135 }
136
137 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
138 {
139         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
140
141         if (anon_vma) {
142                 spin_lock(&anon_vma->lock);
143                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
144                 validate_anon_vma(vma);
145                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
146         }
147 }
148
149 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
150 {
151         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
152         int empty;
153
154         if (!anon_vma)
155                 return;
156
157         spin_lock(&anon_vma->lock);
158         validate_anon_vma(vma);
159         list_del(&vma->anon_vma_node);
160
161         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
162         empty = list_empty(&anon_vma->head);
163         spin_unlock(&anon_vma->lock);
164
165         if (empty)
166                 anon_vma_free(anon_vma);
167 }
168
169 static void anon_vma_ctor(void *data, struct kmem_cache *cachep,
170                           unsigned long flags)
171 {
172         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
173                                                 SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
174                 struct anon_vma *anon_vma = data;
175
176                 spin_lock_init(&anon_vma->lock);
177                 INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
178         }
179 }
180
181 void __init anon_vma_init(void)
182 {
183         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
184                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
185 }
186
187 /*
188  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
189  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
190  */
191 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
192 {
193         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
194         unsigned long anon_mapping;
195
196         rcu_read_lock();
197         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
198         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
199                 goto out;
200         if (!page_mapped(page))
201                 goto out;
202
203         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
204         spin_lock(&anon_vma->lock);
205 out:
206         rcu_read_unlock();
207         return anon_vma;
208 }
209
210 #ifdef CONFIG_MIGRATION
211 /*
212  * Remove an anonymous page from swap replacing the swap pte's
213  * through real pte's pointing to valid pages and then releasing
214  * the page from the swap cache.
215  *
216  * Must hold page lock on page and mmap_sem of one vma that contains
217  * the page.
218  */
219 void remove_from_swap(struct page *page)
220 {
221         struct anon_vma *anon_vma;
222         struct vm_area_struct *vma;
223         unsigned long mapping;
224
225         if (!PageSwapCache(page))
226                 return;
227
228         mapping = (unsigned long)page->mapping;
229
230         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
231                 return;
232
233         /*
234          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
235          */
236         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
237         spin_lock(&anon_vma->lock);
238
239         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
240                 remove_vma_swap(vma, page);
241
242         spin_unlock(&anon_vma->lock);
243         delete_from_swap_cache(page);
244 }
245 EXPORT_SYMBOL(remove_from_swap);
246 #endif
247
248 /*
249  * At what user virtual address is page expected in vma?
250  */
251 static inline unsigned long
252 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
253 {
254         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
255         unsigned long address;
256
257         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
258         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
259                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
260                 BUG_ON(!PageAnon(page));
261                 return -EFAULT;
262         }
263         return address;
264 }
265
266 /*
267  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
268  * page matches the vma: currently only used on anon pages, by unuse_vma;
269  */
270 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
271 {
272         if (PageAnon(page)) {
273                 if ((void *)vma->anon_vma !=
274                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
275                         return -EFAULT;
276         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
277                 if (!vma->vm_file ||
278                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
279                         return -EFAULT;
280         } else
281                 return -EFAULT;
282         return vma_address(page, vma);
283 }
284
285 /*
286  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
287  *
288  * On success returns with pte mapped and locked.
289  */
290 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
291                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
292 {
293         pgd_t *pgd;
294         pud_t *pud;
295         pmd_t *pmd;
296         pte_t *pte;
297         spinlock_t *ptl;
298
299         pgd = pgd_offset(mm, address);
300         if (!pgd_present(*pgd))
301                 return NULL;
302
303         pud = pud_offset(pgd, address);
304         if (!pud_present(*pud))
305                 return NULL;
306
307         pmd = pmd_offset(pud, address);
308         if (!pmd_present(*pmd))
309                 return NULL;
310
311         pte = pte_offset_map(pmd, address);
312         /* Make a quick check before getting the lock */
313         if (!pte_present(*pte)) {
314                 pte_unmap(pte);
315                 return NULL;
316         }
317
318         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
319         spin_lock(ptl);
320         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
321                 *ptlp = ptl;
322                 return pte;
323         }
324         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
325         return NULL;
326 }
327
328 /*
329  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
330  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
331  */
332 static int page_referenced_one(struct page *page,
333         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
334 {
335         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
336         unsigned long address;
337         pte_t *pte;
338         spinlock_t *ptl;
339         int referenced = 0;
340
341         address = vma_address(page, vma);
342         if (address == -EFAULT)
343                 goto out;
344
345         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
346         if (!pte)
347                 goto out;
348
349         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
350                 referenced++;
351
352         /* Pretend the page is referenced if the task has the
353            swap token and is in the middle of a page fault. */
354         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
355                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
356                 referenced++;
357
358         (*mapcount)--;
359         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
360 out:
361         return referenced;
362 }
363
364 static int page_referenced_anon(struct page *page)
365 {
366         unsigned int mapcount;
367         struct anon_vma *anon_vma;
368         struct vm_area_struct *vma;
369         int referenced = 0;
370
371         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
372         if (!anon_vma)
373                 return referenced;
374
375         mapcount = page_mapcount(page);
376         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
377                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
378                 if (!mapcount)
379                         break;
380         }
381         spin_unlock(&anon_vma->lock);
382         return referenced;
383 }
384
385 /**
386  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
387  * @page: the page we're checking references on.
388  *
389  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
390  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
391  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
392  * of references it found.
393  *
394  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
395  */
396 static int page_referenced_file(struct page *page)
397 {
398         unsigned int mapcount;
399         struct address_space *mapping = page->mapping;
400         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
401         struct vm_area_struct *vma;
402         struct prio_tree_iter iter;
403         int referenced = 0;
404
405         /*
406          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
407          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
408          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
409          */
410         BUG_ON(PageAnon(page));
411
412         /*
413          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
414          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
415          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
416          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
417          */
418         BUG_ON(!PageLocked(page));
419
420         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
421
422         /*
423          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
424          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
425          */
426         mapcount = page_mapcount(page);
427
428         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
429                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
430                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
431                         referenced++;
432                         break;
433                 }
434                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
435                 if (!mapcount)
436                         break;
437         }
438
439         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
440         return referenced;
441 }
442
443 /**
444  * page_referenced - test if the page was referenced
445  * @page: the page to test
446  * @is_locked: caller holds lock on the page
447  *
448  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
449  * returns the number of ptes which referenced the page.
450  */
451 int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
452 {
453         int referenced = 0;
454
455         if (page_test_and_clear_young(page))
456                 referenced++;
457
458         if (TestClearPageReferenced(page))
459                 referenced++;
460
461         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
462                 if (PageAnon(page))
463                         referenced += page_referenced_anon(page);
464                 else if (is_locked)
465                         referenced += page_referenced_file(page);
466                 else if (TestSetPageLocked(page))
467                         referenced++;
468                 else {
469                         if (page->mapping)
470                                 referenced += page_referenced_file(page);
471                         unlock_page(page);
472                 }
473         }
474         return referenced;
475 }
476
477 /**
478  * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
479  * @page:       the page to add the mapping to
480  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
481  * @address:    the user virtual address mapped
482  */
483 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
484         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
485 {
486         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
487
488         BUG_ON(!anon_vma);
489         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
490         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
491
492         page->index = linear_page_index(vma, address);
493
494         /*
495          * nr_mapped state can be updated without turning off
496          * interrupts because it is not modified via interrupt.
497          */
498         __inc_page_state(nr_mapped);
499 }
500
501 /**
502  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
503  * @page:       the page to add the mapping to
504  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
505  * @address:    the user virtual address mapped
506  *
507  * The caller needs to hold the pte lock.
508  */
509 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
510         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
511 {
512         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
513                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
514         /* else checking page index and mapping is racy */
515 }
516
517 /*
518  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
519  * @page:       the page to add the mapping to
520  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
521  * @address:    the user virtual address mapped
522  *
523  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
524  * This means the inc-and-test can be bypassed.
525  */
526 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
527         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
528 {
529         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
530         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
531 }
532
533 /**
534  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
535  * @page: the page to add the mapping to
536  *
537  * The caller needs to hold the pte lock.
538  */
539 void page_add_file_rmap(struct page *page)
540 {
541         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
542                 __inc_page_state(nr_mapped);
543 }
544
545 /**
546  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
547  * @page: page to remove mapping from
548  *
549  * The caller needs to hold the pte lock.
550  */
551 void page_remove_rmap(struct page *page)
552 {
553         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
554                 if (page_mapcount(page) < 0) {
555                         printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
556                         printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
557                         printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
558                         printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
559                 }
560
561                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
562                 /*
563                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
564                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
565                  * which increments mapcount after us but sets mapping
566                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
567                  * and remember that it's only reliable while mapped.
568                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
569                  * faster for those pages still in swapcache.
570                  */
571                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
572                         set_page_dirty(page);
573                 __dec_page_state(nr_mapped);
574         }
575 }
576
577 /*
578  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
579  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
580  */
581 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
582                                 int ignore_refs)
583 {
584         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
585         unsigned long address;
586         pte_t *pte;
587         pte_t pteval;
588         spinlock_t *ptl;
589         int ret = SWAP_AGAIN;
590
591         address = vma_address(page, vma);
592         if (address == -EFAULT)
593                 goto out;
594
595         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
596         if (!pte)
597                 goto out;
598
599         /*
600          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
601          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
602          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
603          */
604         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
605                         (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)
606                                 && !ignore_refs)) {
607                 ret = SWAP_FAIL;
608                 goto out_unmap;
609         }
610
611         /* Nuke the page table entry. */
612         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
613         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
614
615         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
616         if (pte_dirty(pteval))
617                 set_page_dirty(page);
618
619         /* Update high watermark before we lower rss */
620         update_hiwater_rss(mm);
621
622         if (PageAnon(page)) {
623                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
624                 /*
625                  * Store the swap location in the pte.
626                  * See handle_pte_fault() ...
627                  */
628                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
629                 swap_duplicate(entry);
630                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
631                         spin_lock(&mmlist_lock);
632                         if (list_empty(&mm->mmlist))
633                                 list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
634                         spin_unlock(&mmlist_lock);
635                 }
636                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
637                 BUG_ON(pte_file(*pte));
638                 dec_mm_counter(mm, anon_rss);
639         } else
640                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
641
642         page_remove_rmap(page);
643         page_cache_release(page);
644
645 out_unmap:
646         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
647 out:
648         return ret;
649 }
650
651 /*
652  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
653  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
654  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
655  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
656  *
657  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
658  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
659  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
660  * around the vma's virtual address space.
661  *
662  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
663  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
664  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
665  *
666  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
667  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
668  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
669  */
670 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
671 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
672
673 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
674         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
675 {
676         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
677         pgd_t *pgd;
678         pud_t *pud;
679         pmd_t *pmd;
680         pte_t *pte;
681         pte_t pteval;
682         spinlock_t *ptl;
683         struct page *page;
684         unsigned long address;
685         unsigned long end;
686
687         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
688         end = address + CLUSTER_SIZE;
689         if (address < vma->vm_start)
690                 address = vma->vm_start;
691         if (end > vma->vm_end)
692                 end = vma->vm_end;
693
694         pgd = pgd_offset(mm, address);
695         if (!pgd_present(*pgd))
696                 return;
697
698         pud = pud_offset(pgd, address);
699         if (!pud_present(*pud))
700                 return;
701
702         pmd = pmd_offset(pud, address);
703         if (!pmd_present(*pmd))
704                 return;
705
706         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
707
708         /* Update high watermark before we lower rss */
709         update_hiwater_rss(mm);
710
711         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
712                 if (!pte_present(*pte))
713                         continue;
714                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
715                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
716
717                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
718                         continue;
719
720                 /* Nuke the page table entry. */
721                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
722                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
723
724                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
725                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
726                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
727
728                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
729                 if (pte_dirty(pteval))
730                         set_page_dirty(page);
731
732                 page_remove_rmap(page);
733                 page_cache_release(page);
734                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
735                 (*mapcount)--;
736         }
737         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
738 }
739
740 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int ignore_refs)
741 {
742         struct anon_vma *anon_vma;
743         struct vm_area_struct *vma;
744         int ret = SWAP_AGAIN;
745
746         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
747         if (!anon_vma)
748                 return ret;
749
750         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
751                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
752                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
753                         break;
754         }
755         spin_unlock(&anon_vma->lock);
756         return ret;
757 }
758
759 /**
760  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
761  * @page: the page to unmap
762  *
763  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
764  * contained in the address_space struct it points to.
765  *
766  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
767  */
768 static int try_to_unmap_file(struct page *page, int ignore_refs)
769 {
770         struct address_space *mapping = page->mapping;
771         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
772         struct vm_area_struct *vma;
773         struct prio_tree_iter iter;
774         int ret = SWAP_AGAIN;
775         unsigned long cursor;
776         unsigned long max_nl_cursor = 0;
777         unsigned long max_nl_size = 0;
778         unsigned int mapcount;
779
780         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
781         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
782                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
783                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
784                         goto out;
785         }
786
787         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
788                 goto out;
789
790         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
791                                                 shared.vm_set.list) {
792                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
793                         continue;
794                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
795                 if (cursor > max_nl_cursor)
796                         max_nl_cursor = cursor;
797                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
798                 if (cursor > max_nl_size)
799                         max_nl_size = cursor;
800         }
801
802         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
803                 ret = SWAP_FAIL;
804                 goto out;
805         }
806
807         /*
808          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
809          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
810          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
811          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
812          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
813          */
814         mapcount = page_mapcount(page);
815         if (!mapcount)
816                 goto out;
817         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
818
819         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
820         if (max_nl_cursor == 0)
821                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
822
823         do {
824                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
825                                                 shared.vm_set.list) {
826                         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
827                                 continue;
828                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
829                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
830                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
831                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
832                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
833                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
834                                 if ((int)mapcount <= 0)
835                                         goto out;
836                         }
837                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
838                 }
839                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
840                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
841         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
842
843         /*
844          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
845          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
846          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
847          */
848         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
849                 vma->vm_private_data = NULL;
850 out:
851         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
852         return ret;
853 }
854
855 /**
856  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
857  * @page: the page to get unmapped
858  *
859  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
860  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
861  * Return values are:
862  *
863  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
864  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
865  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
866  */
867 int try_to_unmap(struct page *page, int ignore_refs)
868 {
869         int ret;
870
871         BUG_ON(!PageLocked(page));
872
873         if (PageAnon(page))
874                 ret = try_to_unmap_anon(page, ignore_refs);
875         else
876                 ret = try_to_unmap_file(page, ignore_refs);
877
878         if (!page_mapped(page))
879                 ret = SWAP_SUCCESS;
880         return ret;
881 }
882