]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/gup.c
Merge branch 'jdelvare-hwmon/master'
[karo-tx-linux.git] / mm / gup.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/errno.h>
3 #include <linux/err.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/memremap.h>
8 #include <linux/pagemap.h>
9 #include <linux/rmap.h>
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/swapops.h>
12
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/rwsem.h>
15 #include <linux/hugetlb.h>
16
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <asm/tlbflush.h>
19
20 #include "internal.h"
21
22 static struct page *no_page_table(struct vm_area_struct *vma,
23                 unsigned int flags)
24 {
25         /*
26          * When core dumping an enormous anonymous area that nobody
27          * has touched so far, we don't want to allocate unnecessary pages or
28          * page tables.  Return error instead of NULL to skip handle_mm_fault,
29          * then get_dump_page() will return NULL to leave a hole in the dump.
30          * But we can only make this optimization where a hole would surely
31          * be zero-filled if handle_mm_fault() actually did handle it.
32          */
33         if ((flags & FOLL_DUMP) && (!vma->vm_ops || !vma->vm_ops->fault))
34                 return ERR_PTR(-EFAULT);
35         return NULL;
36 }
37
38 static int follow_pfn_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
39                 pte_t *pte, unsigned int flags)
40 {
41         /* No page to get reference */
42         if (flags & FOLL_GET)
43                 return -EFAULT;
44
45         if (flags & FOLL_TOUCH) {
46                 pte_t entry = *pte;
47
48                 if (flags & FOLL_WRITE)
49                         entry = pte_mkdirty(entry);
50                 entry = pte_mkyoung(entry);
51
52                 if (!pte_same(*pte, entry)) {
53                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
54                         update_mmu_cache(vma, address, pte);
55                 }
56         }
57
58         /* Proper page table entry exists, but no corresponding struct page */
59         return -EEXIST;
60 }
61
62 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
63                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags)
64 {
65         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
66         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
67         struct page *page;
68         spinlock_t *ptl;
69         pte_t *ptep, pte;
70
71 retry:
72         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
73                 return no_page_table(vma, flags);
74
75         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
76         pte = *ptep;
77         if (!pte_present(pte)) {
78                 swp_entry_t entry;
79                 /*
80                  * KSM's break_ksm() relies upon recognizing a ksm page
81                  * even while it is being migrated, so for that case we
82                  * need migration_entry_wait().
83                  */
84                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
85                         goto no_page;
86                 if (pte_none(pte))
87                         goto no_page;
88                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
89                 if (!is_migration_entry(entry))
90                         goto no_page;
91                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
92                 migration_entry_wait(mm, pmd, address);
93                 goto retry;
94         }
95         if ((flags & FOLL_NUMA) && pte_protnone(pte))
96                 goto no_page;
97         if ((flags & FOLL_WRITE) && !pte_write(pte)) {
98                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
99                 return NULL;
100         }
101
102         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
103         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & FOLL_GET)) {
104                 /*
105                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET case since
106                  * they are only valid while holding the pgmap reference.
107                  */
108                 pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), NULL);
109                 if (pgmap)
110                         page = pte_page(pte);
111                 else
112                         goto no_page;
113         } else if (unlikely(!page)) {
114                 if (flags & FOLL_DUMP) {
115                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
116                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
117                         goto out;
118                 }
119
120                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
121                         page = pte_page(pte);
122                 } else {
123                         int ret;
124
125                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
126                         page = ERR_PTR(ret);
127                         goto out;
128                 }
129         }
130
131         if (flags & FOLL_SPLIT && PageTransCompound(page)) {
132                 int ret;
133                 get_page(page);
134                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
135                 lock_page(page);
136                 ret = split_huge_page(page);
137                 unlock_page(page);
138                 put_page(page);
139                 if (ret)
140                         return ERR_PTR(ret);
141                 goto retry;
142         }
143
144         if (flags & FOLL_GET) {
145                 get_page(page);
146
147                 /* drop the pgmap reference now that we hold the page */
148                 if (pgmap) {
149                         put_dev_pagemap(pgmap);
150                         pgmap = NULL;
151                 }
152         }
153         if (flags & FOLL_TOUCH) {
154                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
155                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
156                         set_page_dirty(page);
157                 /*
158                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
159                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
160                  * mark_page_accessed().
161                  */
162                 mark_page_accessed(page);
163         }
164         if ((flags & FOLL_MLOCK) && (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
165                 /* Do not mlock pte-mapped THP */
166                 if (PageTransCompound(page))
167                         goto out;
168
169                 /*
170                  * The preliminary mapping check is mainly to avoid the
171                  * pointless overhead of lock_page on the ZERO_PAGE
172                  * which might bounce very badly if there is contention.
173                  *
174                  * If the page is already locked, we don't need to
175                  * handle it now - vmscan will handle it later if and
176                  * when it attempts to reclaim the page.
177                  */
178                 if (page->mapping && trylock_page(page)) {
179                         lru_add_drain();  /* push cached pages to LRU */
180                         /*
181                          * Because we lock page here, and migration is
182                          * blocked by the pte's page reference, and we
183                          * know the page is still mapped, we don't even
184                          * need to check for file-cache page truncation.
185                          */
186                         mlock_vma_page(page);
187                         unlock_page(page);
188                 }
189         }
190 out:
191         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
192         return page;
193 no_page:
194         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
195         if (!pte_none(pte))
196                 return NULL;
197         return no_page_table(vma, flags);
198 }
199
200 /**
201  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
202  * @vma: vm_area_struct mapping @address
203  * @address: virtual address to look up
204  * @flags: flags modifying lookup behaviour
205  * @page_mask: on output, *page_mask is set according to the size of the page
206  *
207  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
208  *
209  * Returns the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
210  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
211  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
212  */
213 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
214                               unsigned long address, unsigned int flags,
215                               unsigned int *page_mask)
216 {
217         pgd_t *pgd;
218         pud_t *pud;
219         pmd_t *pmd;
220         spinlock_t *ptl;
221         struct page *page;
222         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
223
224         *page_mask = 0;
225
226         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
227         if (!IS_ERR(page)) {
228                 BUG_ON(flags & FOLL_GET);
229                 return page;
230         }
231
232         pgd = pgd_offset(mm, address);
233         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
234                 return no_page_table(vma, flags);
235
236         pud = pud_offset(pgd, address);
237         if (pud_none(*pud))
238                 return no_page_table(vma, flags);
239         if (pud_huge(*pud) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
240                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
241                 if (page)
242                         return page;
243                 return no_page_table(vma, flags);
244         }
245         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
246                 return no_page_table(vma, flags);
247
248         pmd = pmd_offset(pud, address);
249         if (pmd_none(*pmd))
250                 return no_page_table(vma, flags);
251         if (pmd_huge(*pmd) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
252                 page = follow_huge_pmd(mm, address, pmd, flags);
253                 if (page)
254                         return page;
255                 return no_page_table(vma, flags);
256         }
257         if ((flags & FOLL_NUMA) && pmd_protnone(*pmd))
258                 return no_page_table(vma, flags);
259         if (pmd_devmap(*pmd)) {
260                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
261                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags);
262                 spin_unlock(ptl);
263                 if (page)
264                         return page;
265         }
266         if (likely(!pmd_trans_huge(*pmd)))
267                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
268
269         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
270         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
271                 spin_unlock(ptl);
272                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
273         }
274         if (flags & FOLL_SPLIT) {
275                 int ret;
276                 page = pmd_page(*pmd);
277                 if (is_huge_zero_page(page)) {
278                         spin_unlock(ptl);
279                         ret = 0;
280                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
281                 } else {
282                         get_page(page);
283                         spin_unlock(ptl);
284                         lock_page(page);
285                         ret = split_huge_page(page);
286                         unlock_page(page);
287                         put_page(page);
288                 }
289
290                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
291                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
292         }
293
294         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
295         spin_unlock(ptl);
296         *page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
297         return page;
298 }
299
300 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
301                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
302                 struct page **page)
303 {
304         pgd_t *pgd;
305         pud_t *pud;
306         pmd_t *pmd;
307         pte_t *pte;
308         int ret = -EFAULT;
309
310         /* user gate pages are read-only */
311         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
312                 return -EFAULT;
313         if (address > TASK_SIZE)
314                 pgd = pgd_offset_k(address);
315         else
316                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
317         BUG_ON(pgd_none(*pgd));
318         pud = pud_offset(pgd, address);
319         BUG_ON(pud_none(*pud));
320         pmd = pmd_offset(pud, address);
321         if (pmd_none(*pmd))
322                 return -EFAULT;
323         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
324         pte = pte_offset_map(pmd, address);
325         if (pte_none(*pte))
326                 goto unmap;
327         *vma = get_gate_vma(mm);
328         if (!page)
329                 goto out;
330         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
331         if (!*page) {
332                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
333                         goto unmap;
334                 *page = pte_page(*pte);
335         }
336         get_page(*page);
337 out:
338         ret = 0;
339 unmap:
340         pte_unmap(pte);
341         return ret;
342 }
343
344 /*
345  * mmap_sem must be held on entry.  If @nonblocking != NULL and
346  * *@flags does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem may be released.
347  * If it is, *@nonblocking will be set to 0 and -EBUSY returned.
348  */
349 static int faultin_page(struct task_struct *tsk, struct vm_area_struct *vma,
350                 unsigned long address, unsigned int *flags, int *nonblocking)
351 {
352         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
353         unsigned int fault_flags = 0;
354         int ret;
355
356         /* mlock all present pages, but do not fault in new pages */
357         if ((*flags & (FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK)) == FOLL_MLOCK)
358                 return -ENOENT;
359         /* For mm_populate(), just skip the stack guard page. */
360         if ((*flags & FOLL_POPULATE) &&
361                         (stack_guard_page_start(vma, address) ||
362                          stack_guard_page_end(vma, address + PAGE_SIZE)))
363                 return -ENOENT;
364         if (*flags & FOLL_WRITE)
365                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
366         if (nonblocking)
367                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
368         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
369                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
370         if (*flags & FOLL_TRIED) {
371                 VM_WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY);
372                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
373         }
374
375         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
376         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
377                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
378                         return -ENOMEM;
379                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
380                         return *flags & FOLL_HWPOISON ? -EHWPOISON : -EFAULT;
381                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
382                         return -EFAULT;
383                 BUG();
384         }
385
386         if (tsk) {
387                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
388                         tsk->maj_flt++;
389                 else
390                         tsk->min_flt++;
391         }
392
393         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
394                 if (nonblocking)
395                         *nonblocking = 0;
396                 return -EBUSY;
397         }
398
399         /*
400          * The VM_FAULT_WRITE bit tells us that do_wp_page has broken COW when
401          * necessary, even if maybe_mkwrite decided not to set pte_write. We
402          * can thus safely do subsequent page lookups as if they were reads.
403          * But only do so when looping for pte_write is futile: in some cases
404          * userspace may also be wanting to write to the gotten user page,
405          * which a read fault here might prevent (a readonly page might get
406          * reCOWed by userspace write).
407          */
408         if ((ret & VM_FAULT_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_WRITE))
409                 *flags &= ~FOLL_WRITE;
410         return 0;
411 }
412
413 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
414 {
415         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
416
417         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
418                 return -EFAULT;
419
420         if (gup_flags & FOLL_WRITE) {
421                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
422                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
423                                 return -EFAULT;
424                         /*
425                          * We used to let the write,force case do COW in a
426                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
427                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
428                          * executable, without corrupting the file (yet only
429                          * when that file had been opened for writing!).
430                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
431                          * just reject it.
432                          */
433                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
434                                 return -EFAULT;
435                 }
436         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
437                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
438                         return -EFAULT;
439                 /*
440                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
441                  * have VM_MAYREAD set?
442                  */
443                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
444                         return -EFAULT;
445         }
446         return 0;
447 }
448
449 /**
450  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
451  * @tsk:        task_struct of target task
452  * @mm:         mm_struct of target mm
453  * @start:      starting user address
454  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
455  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
456  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
457  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
458  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
459  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
460  *              Or NULL if the caller does not require them.
461  * @nonblocking: whether waiting for disk IO or mmap_sem contention
462  *
463  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
464  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
465  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
466  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
467  * remain valid while mmap_sem is held.
468  *
469  * Must be called with mmap_sem held.  It may be released.  See below.
470  *
471  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
472  * each struct page that each user address corresponds to at a given
473  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
474  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
475  *
476  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
477  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
478  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
479  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
480  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
481  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
482  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
483  * locks can't be held over the syscall boundary.
484  *
485  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
486  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
487  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
488  * before put_page is called.
489  *
490  * If @nonblocking != NULL, __get_user_pages will not wait for disk IO
491  * or mmap_sem contention, and if waiting is needed to pin all pages,
492  * *@nonblocking will be set to 0.  Further, if @gup_flags does not
493  * include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem will be released via up_read() in
494  * this case.
495  *
496  * A caller using such a combination of @nonblocking and @gup_flags
497  * must therefore hold the mmap_sem for reading only, and recognize
498  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
499  * reading or writing and will not be released.
500  *
501  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
502  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
503  * you need some special @gup_flags.
504  */
505 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
506                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
507                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
508                 struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking)
509 {
510         long i = 0;
511         unsigned int page_mask;
512         struct vm_area_struct *vma = NULL;
513
514         if (!nr_pages)
515                 return 0;
516
517         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & FOLL_GET));
518
519         /*
520          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
521          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
522          * using the address space
523          */
524         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
525                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
526
527         do {
528                 struct page *page;
529                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
530                 unsigned int page_increm;
531
532                 /* first iteration or cross vma bound */
533                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
534                         vma = find_extend_vma(mm, start);
535                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
536                                 int ret;
537                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
538                                                 gup_flags, &vma,
539                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
540                                 if (ret)
541                                         return i ? : ret;
542                                 page_mask = 0;
543                                 goto next_page;
544                         }
545
546                         if (!vma || check_vma_flags(vma, gup_flags))
547                                 return i ? : -EFAULT;
548                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
549                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
550                                                 &start, &nr_pages, i,
551                                                 gup_flags);
552                                 continue;
553                         }
554                 }
555 retry:
556                 /*
557                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
558                  * potentially allocating memory.
559                  */
560                 if (unlikely(fatal_signal_pending(current)))
561                         return i ? i : -ERESTARTSYS;
562                 cond_resched();
563                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &page_mask);
564                 if (!page) {
565                         int ret;
566                         ret = faultin_page(tsk, vma, start, &foll_flags,
567                                         nonblocking);
568                         switch (ret) {
569                         case 0:
570                                 goto retry;
571                         case -EFAULT:
572                         case -ENOMEM:
573                         case -EHWPOISON:
574                                 return i ? i : ret;
575                         case -EBUSY:
576                                 return i;
577                         case -ENOENT:
578                                 goto next_page;
579                         }
580                         BUG();
581                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
582                         /*
583                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
584                          * struct page.
585                          */
586                         goto next_page;
587                 } else if (IS_ERR(page)) {
588                         return i ? i : PTR_ERR(page);
589                 }
590                 if (pages) {
591                         pages[i] = page;
592                         flush_anon_page(vma, page, start);
593                         flush_dcache_page(page);
594                         page_mask = 0;
595                 }
596 next_page:
597                 if (vmas) {
598                         vmas[i] = vma;
599                         page_mask = 0;
600                 }
601                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & page_mask);
602                 if (page_increm > nr_pages)
603                         page_increm = nr_pages;
604                 i += page_increm;
605                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
606                 nr_pages -= page_increm;
607         } while (nr_pages);
608         return i;
609 }
610 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages);
611
612 /*
613  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
614  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
615  *              NULL if faults are not to be recorded.
616  * @mm:         mm_struct of target mm
617  * @address:    user address
618  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
619  * @unlocked:   did we unlock the mmap_sem while retrying, maybe NULL if caller
620  *              does not allow retry
621  *
622  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
623  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
624  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
625  * trying again.
626  *
627  * Typically this is meant to be used by the futex code.
628  *
629  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
630  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
631  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
632  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
633  *
634  * This is important for some architectures where those bits also gate the
635  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
636  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
637  * succeed.
638  *
639  * This function will not return with an unlocked mmap_sem. So it has not the
640  * same semantics wrt the @mm->mmap_sem as does filemap_fault().
641  */
642 int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
643                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
644                      bool *unlocked)
645 {
646         struct vm_area_struct *vma;
647         vm_flags_t vm_flags;
648         int ret, major = 0;
649
650         if (unlocked)
651                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
652
653 retry:
654         vma = find_extend_vma(mm, address);
655         if (!vma || address < vma->vm_start)
656                 return -EFAULT;
657
658         vm_flags = (fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE) ? VM_WRITE : VM_READ;
659         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
660                 return -EFAULT;
661
662         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
663         major |= ret & VM_FAULT_MAJOR;
664         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
665                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
666                         return -ENOMEM;
667                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
668                         return -EHWPOISON;
669                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
670                         return -EFAULT;
671                 BUG();
672         }
673
674         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
675                 down_read(&mm->mmap_sem);
676                 if (!(fault_flags & FAULT_FLAG_TRIED)) {
677                         *unlocked = true;
678                         fault_flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
679                         fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
680                         goto retry;
681                 }
682         }
683
684         if (tsk) {
685                 if (major)
686                         tsk->maj_flt++;
687                 else
688                         tsk->min_flt++;
689         }
690         return 0;
691 }
692
693 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk,
694                                                 struct mm_struct *mm,
695                                                 unsigned long start,
696                                                 unsigned long nr_pages,
697                                                 int write, int force,
698                                                 struct page **pages,
699                                                 struct vm_area_struct **vmas,
700                                                 int *locked, bool notify_drop,
701                                                 unsigned int flags)
702 {
703         long ret, pages_done;
704         bool lock_dropped;
705
706         if (locked) {
707                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
708                 BUG_ON(vmas);
709                 /* check caller initialized locked */
710                 BUG_ON(*locked != 1);
711         }
712
713         if (pages)
714                 flags |= FOLL_GET;
715         if (write)
716                 flags |= FOLL_WRITE;
717         if (force)
718                 flags |= FOLL_FORCE;
719
720         pages_done = 0;
721         lock_dropped = false;
722         for (;;) {
723                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, nr_pages, flags, pages,
724                                        vmas, locked);
725                 if (!locked)
726                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
727                         return ret;
728
729                 /* VM_FAULT_RETRY cannot return errors */
730                 if (!*locked) {
731                         BUG_ON(ret < 0);
732                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
733                 }
734
735                 if (!pages)
736                         /* If it's a prefault don't insist harder */
737                         return ret;
738
739                 if (ret > 0) {
740                         nr_pages -= ret;
741                         pages_done += ret;
742                         if (!nr_pages)
743                                 break;
744                 }
745                 if (*locked) {
746                         /* VM_FAULT_RETRY didn't trigger */
747                         if (!pages_done)
748                                 pages_done = ret;
749                         break;
750                 }
751                 /* VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset */
752                 pages += ret;
753                 start += ret << PAGE_SHIFT;
754
755                 /*
756                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
757                  * without FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY but with
758                  * FAULT_FLAG_TRIED.
759                  */
760                 *locked = 1;
761                 lock_dropped = true;
762                 down_read(&mm->mmap_sem);
763                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
764                                        pages, NULL, NULL);
765                 if (ret != 1) {
766                         BUG_ON(ret > 1);
767                         if (!pages_done)
768                                 pages_done = ret;
769                         break;
770                 }
771                 nr_pages--;
772                 pages_done++;
773                 if (!nr_pages)
774                         break;
775                 pages++;
776                 start += PAGE_SIZE;
777         }
778         if (notify_drop && lock_dropped && *locked) {
779                 /*
780                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
781                  * and so the critical section protected by it was lost.
782                  */
783                 up_read(&mm->mmap_sem);
784                 *locked = 0;
785         }
786         return pages_done;
787 }
788
789 /*
790  * We can leverage the VM_FAULT_RETRY functionality in the page fault
791  * paths better by using either get_user_pages_locked() or
792  * get_user_pages_unlocked().
793  *
794  * get_user_pages_locked() is suitable to replace the form:
795  *
796  *      down_read(&mm->mmap_sem);
797  *      do_something()
798  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
799  *      up_read(&mm->mmap_sem);
800  *
801  *  to:
802  *
803  *      int locked = 1;
804  *      down_read(&mm->mmap_sem);
805  *      do_something()
806  *      get_user_pages_locked(tsk, mm, ..., pages, &locked);
807  *      if (locked)
808  *          up_read(&mm->mmap_sem);
809  */
810 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
811                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
812                            int write, int force, struct page **pages,
813                            int *locked)
814 {
815         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
816                                        pages, NULL, locked, true, FOLL_TOUCH);
817 }
818 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_locked);
819
820 /*
821  * Same as get_user_pages_unlocked(...., FOLL_TOUCH) but it allows to
822  * pass additional gup_flags as last parameter (like FOLL_HWPOISON).
823  *
824  * NOTE: here FOLL_TOUCH is not set implicitly and must be set by the
825  * caller if required (just like with __get_user_pages). "FOLL_GET",
826  * "FOLL_WRITE" and "FOLL_FORCE" are set implicitly as needed
827  * according to the parameters "pages", "write", "force"
828  * respectively.
829  */
830 __always_inline long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
831                                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
832                                                int write, int force, struct page **pages,
833                                                unsigned int gup_flags)
834 {
835         long ret;
836         int locked = 1;
837         down_read(&mm->mmap_sem);
838         ret = __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
839                                       pages, NULL, &locked, false, gup_flags);
840         if (locked)
841                 up_read(&mm->mmap_sem);
842         return ret;
843 }
844 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages_unlocked);
845
846 /*
847  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
848  *
849  *      down_read(&mm->mmap_sem);
850  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
851  *      up_read(&mm->mmap_sem);
852  *
853  *  with:
854  *
855  *      get_user_pages_unlocked(tsk, mm, ..., pages);
856  *
857  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
858  * get_user_pages_fast should be used instead, if the two parameters
859  * "tsk" and "mm" are respectively equal to current and current->mm,
860  * or if "force" shall be set to 1 (get_user_pages_fast misses the
861  * "force" parameter).
862  */
863 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
864                              unsigned long start, unsigned long nr_pages,
865                              int write, int force, struct page **pages)
866 {
867         return __get_user_pages_unlocked(tsk, mm, start, nr_pages, write,
868                                          force, pages, FOLL_TOUCH);
869 }
870 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
871
872 /*
873  * get_user_pages() - pin user pages in memory
874  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
875  *              NULL if faults are not to be recorded.
876  * @mm:         mm_struct of target mm
877  * @start:      starting user address
878  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
879  * @write:      whether pages will be written to by the caller
880  * @force:      whether to force access even when user mapping is currently
881  *              protected (but never forces write access to shared mapping).
882  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
883  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
884  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
885  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
886  *              Or NULL if the caller does not require them.
887  *
888  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
889  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
890  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
891  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
892  * remain valid while mmap_sem is held.
893  *
894  * Must be called with mmap_sem held for read or write.
895  *
896  * get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
897  * each struct page that each user address corresponds to at a given
898  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
899  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
900  *
901  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
902  * get_user_pages returns, and there may even be a completely different
903  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
904  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
905  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
906  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
907  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
908  * locks can't be held over the syscall boundary.
909  *
910  * If write=0, the page must not be written to. If the page is written to,
911  * set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must be called
912  * after the page is finished with, and before put_page is called.
913  *
914  * get_user_pages is typically used for fewer-copy IO operations, to get a
915  * handle on the memory by some means other than accesses via the user virtual
916  * addresses. The pages may be submitted for DMA to devices or accessed via
917  * their kernel linear mapping (via the kmap APIs). Care should be taken to
918  * use the correct cache flushing APIs.
919  *
920  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
921  *
922  * get_user_pages should be phased out in favor of
923  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
924  * should use get_user_pages because it cannot pass
925  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
926  */
927 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
928                 unsigned long start, unsigned long nr_pages, int write,
929                 int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas)
930 {
931         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
932                                        pages, vmas, NULL, false, FOLL_TOUCH);
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
935
936 /**
937  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
938  * @vma:   target vma
939  * @start: start address
940  * @end:   end address
941  * @nonblocking:
942  *
943  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
944  *
945  * return 0 on success, negative error code on error.
946  *
947  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held.
948  *
949  * If @nonblocking is NULL, it may be held for read or write and will
950  * be unperturbed.
951  *
952  * If @nonblocking is non-NULL, it must held for read only and may be
953  * released.  If it's released, *@nonblocking will be set to 0.
954  */
955 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
956                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
957 {
958         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
959         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
960         int gup_flags;
961
962         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
963         VM_BUG_ON(end   & ~PAGE_MASK);
964         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
965         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
966         VM_BUG_ON_MM(!rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem), mm);
967
968         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK;
969         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
970                 gup_flags &= ~FOLL_POPULATE;
971         /*
972          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
973          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
974          * and we would not want to dirty them for nothing.
975          */
976         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
977                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
978
979         /*
980          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
981          * other than PROT_NONE.
982          */
983         if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC))
984                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
985
986         /*
987          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
988          * not result in a stack expansion that recurses back here.
989          */
990         return __get_user_pages(current, mm, start, nr_pages, gup_flags,
991                                 NULL, NULL, nonblocking);
992 }
993
994 /*
995  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
996  *
997  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
998  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
999  * mmap_sem must not be held.
1000  */
1001 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1002 {
1003         struct mm_struct *mm = current->mm;
1004         unsigned long end, nstart, nend;
1005         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1006         int locked = 0;
1007         long ret = 0;
1008
1009         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
1010         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
1011         end = start + len;
1012
1013         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1014                 /*
1015                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1016                  * Find first corresponding VMA.
1017                  */
1018                 if (!locked) {
1019                         locked = 1;
1020                         down_read(&mm->mmap_sem);
1021                         vma = find_vma(mm, nstart);
1022                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1023                         vma = vma->vm_next;
1024                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
1025                         break;
1026                 /*
1027                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1028                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1029                  */
1030                 nend = min(end, vma->vm_end);
1031                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1032                         continue;
1033                 if (nstart < vma->vm_start)
1034                         nstart = vma->vm_start;
1035                 /*
1036                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1037                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1038                  * if the vma was already munlocked.
1039                  */
1040                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1041                 if (ret < 0) {
1042                         if (ignore_errors) {
1043                                 ret = 0;
1044                                 continue;       /* continue at next VMA */
1045                         }
1046                         break;
1047                 }
1048                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1049                 ret = 0;
1050         }
1051         if (locked)
1052                 up_read(&mm->mmap_sem);
1053         return ret;     /* 0 or negative error code */
1054 }
1055
1056 /**
1057  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1058  * @addr: user address
1059  *
1060  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1061  * to be freed afterwards by page_cache_release() or put_page().
1062  *
1063  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1064  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1065  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1066  * allowing a hole to be left in the corefile to save diskspace.
1067  *
1068  * Called without mmap_sem, but after all other threads have been killed.
1069  */
1070 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1071 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1072 {
1073         struct vm_area_struct *vma;
1074         struct page *page;
1075
1076         if (__get_user_pages(current, current->mm, addr, 1,
1077                              FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET, &page, &vma,
1078                              NULL) < 1)
1079                 return NULL;
1080         flush_cache_page(vma, addr, page_to_pfn(page));
1081         return page;
1082 }
1083 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1084
1085 /*
1086  * Generic RCU Fast GUP
1087  *
1088  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
1089  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
1090  * protected from page table pages being freed from under it, and should
1091  * block any THP splits.
1092  *
1093  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
1094  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
1095  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
1096  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
1097  *
1098  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
1099  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
1100  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
1101  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
1102  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
1103  *
1104  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
1105  * are currently made:
1106  *
1107  *  *) HAVE_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table is used to free
1108  *      pages containing page tables.
1109  *
1110  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
1111  *
1112  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
1113  *
1114  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
1115  *
1116  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
1117  */
1118 #ifdef CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP
1119
1120 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
1121 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1122                          int write, struct page **pages, int *nr)
1123 {
1124         pte_t *ptep, *ptem;
1125         int ret = 0;
1126
1127         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
1128         do {
1129                 /*
1130                  * In the line below we are assuming that the pte can be read
1131                  * atomically. If this is not the case for your architecture,
1132                  * please wrap this in a helper function!
1133                  *
1134                  * for an example see gup_get_pte in arch/x86/mm/gup.c
1135                  */
1136                 pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
1137                 struct page *head, *page;
1138
1139                 /*
1140                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
1141                  * path using the pte_protnone check.
1142                  */
1143                 if (!pte_present(pte) || pte_special(pte) ||
1144                         pte_protnone(pte) || (write && !pte_write(pte)))
1145                         goto pte_unmap;
1146
1147                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
1148                 page = pte_page(pte);
1149                 head = compound_head(page);
1150
1151                 if (!page_cache_get_speculative(head))
1152                         goto pte_unmap;
1153
1154                 if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
1155                         put_page(head);
1156                         goto pte_unmap;
1157                 }
1158
1159                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1160                 pages[*nr] = page;
1161                 (*nr)++;
1162
1163         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1164
1165         ret = 1;
1166
1167 pte_unmap:
1168         pte_unmap(ptem);
1169         return ret;
1170 }
1171 #else
1172
1173 /*
1174  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
1175  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
1176  * to be special.
1177  *
1178  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
1179  * __get_user_pages_fast implementation that can pin pages. Thus it's still
1180  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
1181  */
1182 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1183                          int write, struct page **pages, int *nr)
1184 {
1185         return 0;
1186 }
1187 #endif /* __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL */
1188
1189 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
1190                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1191 {
1192         struct page *head, *page;
1193         int refs;
1194
1195         if (write && !pmd_write(orig))
1196                 return 0;
1197
1198         refs = 0;
1199         head = pmd_page(orig);
1200         page = head + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1201         do {
1202                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1203                 pages[*nr] = page;
1204                 (*nr)++;
1205                 page++;
1206                 refs++;
1207         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1208
1209         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1210                 *nr -= refs;
1211                 return 0;
1212         }
1213
1214         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
1215                 *nr -= refs;
1216                 while (refs--)
1217                         put_page(head);
1218                 return 0;
1219         }
1220
1221         return 1;
1222 }
1223
1224 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
1225                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1226 {
1227         struct page *head, *page;
1228         int refs;
1229
1230         if (write && !pud_write(orig))
1231                 return 0;
1232
1233         refs = 0;
1234         head = pud_page(orig);
1235         page = head + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1236         do {
1237                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1238                 pages[*nr] = page;
1239                 (*nr)++;
1240                 page++;
1241                 refs++;
1242         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1243
1244         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1245                 *nr -= refs;
1246                 return 0;
1247         }
1248
1249         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
1250                 *nr -= refs;
1251                 while (refs--)
1252                         put_page(head);
1253                 return 0;
1254         }
1255
1256         return 1;
1257 }
1258
1259 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
1260                         unsigned long end, int write,
1261                         struct page **pages, int *nr)
1262 {
1263         int refs;
1264         struct page *head, *page;
1265
1266         if (write && !pgd_write(orig))
1267                 return 0;
1268
1269         refs = 0;
1270         head = pgd_page(orig);
1271         page = head + ((addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1272         do {
1273                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1274                 pages[*nr] = page;
1275                 (*nr)++;
1276                 page++;
1277                 refs++;
1278         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1279
1280         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1281                 *nr -= refs;
1282                 return 0;
1283         }
1284
1285         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
1286                 *nr -= refs;
1287                 while (refs--)
1288                         put_page(head);
1289                 return 0;
1290         }
1291
1292         return 1;
1293 }
1294
1295 static int gup_pmd_range(pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
1296                 int write, struct page **pages, int *nr)
1297 {
1298         unsigned long next;
1299         pmd_t *pmdp;
1300
1301         pmdp = pmd_offset(&pud, addr);
1302         do {
1303                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1304
1305                 next = pmd_addr_end(addr, end);
1306                 if (pmd_none(pmd))
1307                         return 0;
1308
1309                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd))) {
1310                         /*
1311                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
1312                          * slowpath for accounting purposes and so that they
1313                          * can be serialised against THP migration.
1314                          */
1315                         if (pmd_protnone(pmd))
1316                                 return 0;
1317
1318                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, write,
1319                                 pages, nr))
1320                                 return 0;
1321
1322                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
1323                         /*
1324                          * architecture have different format for hugetlbfs
1325                          * pmd format and THP pmd format
1326                          */
1327                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
1328                                          PMD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1329                                 return 0;
1330                 } else if (!gup_pte_range(pmd, addr, next, write, pages, nr))
1331                                 return 0;
1332         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
1333
1334         return 1;
1335 }
1336
1337 static int gup_pud_range(pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
1338                          int write, struct page **pages, int *nr)
1339 {
1340         unsigned long next;
1341         pud_t *pudp;
1342
1343         pudp = pud_offset(&pgd, addr);
1344         do {
1345                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
1346
1347                 next = pud_addr_end(addr, end);
1348                 if (pud_none(pud))
1349                         return 0;
1350                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
1351                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, write,
1352                                           pages, nr))
1353                                 return 0;
1354                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
1355                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
1356                                          PUD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1357                                 return 0;
1358                 } else if (!gup_pmd_range(pud, addr, next, write, pages, nr))
1359                         return 0;
1360         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
1361
1362         return 1;
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
1367  * the regular GUP. It will only return non-negative values.
1368  */
1369 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1370                           struct page **pages)
1371 {
1372         struct mm_struct *mm = current->mm;
1373         unsigned long addr, len, end;
1374         unsigned long next, flags;
1375         pgd_t *pgdp;
1376         int nr = 0;
1377
1378         start &= PAGE_MASK;
1379         addr = start;
1380         len = (unsigned long) nr_pages << PAGE_SHIFT;
1381         end = start + len;
1382
1383         if (unlikely(!access_ok(write ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ,
1384                                         start, len)))
1385                 return 0;
1386
1387         /*
1388          * Disable interrupts.  We use the nested form as we can already have
1389          * interrupts disabled by get_futex_key.
1390          *
1391          * With interrupts disabled, we block page table pages from being
1392          * freed from under us. See mmu_gather_tlb in asm-generic/tlb.h
1393          * for more details.
1394          *
1395          * We do not adopt an rcu_read_lock(.) here as we also want to
1396          * block IPIs that come from THPs splitting.
1397          */
1398
1399         local_irq_save(flags);
1400         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
1401         do {
1402                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1403
1404                 next = pgd_addr_end(addr, end);
1405                 if (pgd_none(pgd))
1406                         break;
1407                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
1408                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, write,
1409                                           pages, &nr))
1410                                 break;
1411                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
1412                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
1413                                          PGDIR_SHIFT, next, write, pages, &nr))
1414                                 break;
1415                 } else if (!gup_pud_range(pgd, addr, next, write, pages, &nr))
1416                         break;
1417         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
1418         local_irq_restore(flags);
1419
1420         return nr;
1421 }
1422
1423 /**
1424  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
1425  * @start:      starting user address
1426  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1427  * @write:      whether pages will be written to
1428  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1429  *              Should be at least nr_pages long.
1430  *
1431  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_sem.
1432  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
1433  * calling get_user_pages().
1434  *
1435  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
1436  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
1437  * were pinned, returns -errno.
1438  */
1439 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1440                         struct page **pages)
1441 {
1442         struct mm_struct *mm = current->mm;
1443         int nr, ret;
1444
1445         start &= PAGE_MASK;
1446         nr = __get_user_pages_fast(start, nr_pages, write, pages);
1447         ret = nr;
1448
1449         if (nr < nr_pages) {
1450                 /* Try to get the remaining pages with get_user_pages */
1451                 start += nr << PAGE_SHIFT;
1452                 pages += nr;
1453
1454                 ret = get_user_pages_unlocked(current, mm, start,
1455                                               nr_pages - nr, write, 0, pages);
1456
1457                 /* Have to be a bit careful with return values */
1458                 if (nr > 0) {
1459                         if (ret < 0)
1460                                 ret = nr;
1461                         else
1462                                 ret += nr;
1463                 }
1464         }
1465
1466         return ret;
1467 }
1468
1469 #endif /* CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP */