mm/mlock.c

   1 /*
   2  *      linux/mm/mlock.c
   3  *
   4  *  (C) Copyright 1995 Linus Torvalds
   5  *  (C) Copyright 2002 Christoph Hellwig
   6  */
   7
   8 #include <linux/capability.h>
   9 #include <linux/mman.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/swapops.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/mempolicy.h>
  16 #include <linux/syscalls.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/rmap.h>
  20 #include <linux/mmzone.h>
  21 #include <linux/hugetlb.h>
  22 #include <linux/memcontrol.h>
  23 #include <linux/mm_inline.h>
  24
  25 #include "internal.h"
  26
  27 bool can_do_mlock(void)
  28 {
  29         if (rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) != 0)
  30                 return true;
  31         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
  32                 return true;
  33         return false;
  34 }
  35 EXPORT_SYMBOL(can_do_mlock);
  36
  37 /*
  38  * Mlocked pages are marked with PageMlocked() flag for efficient testing
  39  * in vmscan and, possibly, the fault path; and to support semi-accurate
  40  * statistics.
  41  *
  42  * An mlocked page [PageMlocked(page)] is unevictable.  As such, it will
  43  * be placed on the LRU "unevictable" list, rather than the [in]active lists.
  44  * The unevictable list is an LRU sibling list to the [in]active lists.
  45  * PageUnevictable is set to indicate the unevictable state.
  46  *
  47  * When lazy mlocking via vmscan, it is important to ensure that the
  48  * vma's VM_LOCKED status is not concurrently being modified, otherwise we
  49  * may have mlocked a page that is being munlocked. So lazy mlock must take
  50  * the mmap_sem for read, and verify that the vma really is locked
  51  * (see mm/rmap.c).
  52  */
  53
  54 /*
  55  *  LRU accounting for clear_page_mlock()
  56  */
  57 void clear_page_mlock(struct page *page)
  58 {
  59         if (!TestClearPageMlocked(page))
  60                 return;
  61
  62         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
  63                             -hpage_nr_pages(page));
  64         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCLEARED);
  65         if (!isolate_lru_page(page)) {
  66                 putback_lru_page(page);
  67         } else {
  68                 /*
  69                  * We lost the race. the page already moved to evictable list.
  70                  */
  71                 if (PageUnevictable(page))
  72                         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGSTRANDED);
  73         }
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Mark page as mlocked if not already.
  78  * If page on LRU, isolate and putback to move to unevictable list.
  79  */
  80 void mlock_vma_page(struct page *page)
  81 {
  82         /* Serialize with page migration */
  83         BUG_ON(!PageLocked(page));
  84
  85         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
  86         VM_BUG_ON_PAGE(PageCompound(page) && PageDoubleMap(page), page);
  87
  88         if (!TestSetPageMlocked(page)) {
  89                 mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
  90                                     hpage_nr_pages(page));
  91                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMLOCKED);
  92                 if (!isolate_lru_page(page))
  93                         putback_lru_page(page);
  94         }
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Isolate a page from LRU with optional get_page() pin.
  99  * Assumes lru_lock already held and page already pinned.
 100  */
 101 static bool __munlock_isolate_lru_page(struct page *page, bool getpage)
 102 {
 103         if (PageLRU(page)) {
 104                 struct lruvec *lruvec;
 105
 106                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, page_pgdat(page));
 107                 if (getpage)
 108                         get_page(page);
 109                 ClearPageLRU(page);
 110                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
 111                 return true;
 112         }
 113
 114         return false;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Finish munlock after successful page isolation
 119  *
 120  * Page must be locked. This is a wrapper for try_to_munlock()
 121  * and putback_lru_page() with munlock accounting.
 122  */
 123 static void __munlock_isolated_page(struct page *page)
 124 {
 125         int ret = SWAP_AGAIN;
 126
 127         /*
 128          * Optimization: if the page was mapped just once, that's our mapping
 129          * and we don't need to check all the other vmas.
 130          */
 131         if (page_mapcount(page) > 1)
 132                 ret = try_to_munlock(page);
 133
 134         /* Did try_to_unlock() succeed or punt? */
 135         if (ret != SWAP_MLOCK)
 136                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED);
 137
 138         putback_lru_page(page);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Accounting for page isolation fail during munlock
 143  *
 144  * Performs accounting when page isolation fails in munlock. There is nothing
 145  * else to do because it means some other task has already removed the page
 146  * from the LRU. putback_lru_page() will take care of removing the page from
 147  * the unevictable list, if necessary. vmscan [page_referenced()] will move
 148  * the page back to the unevictable list if some other vma has it mlocked.
 149  */
 150 static void __munlock_isolation_failed(struct page *page)
 151 {
 152         if (PageUnevictable(page))
 153                 __count_vm_event(UNEVICTABLE_PGSTRANDED);
 154         else
 155                 __count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * munlock_vma_page - munlock a vma page
 160  * @page - page to be unlocked, either a normal page or THP page head
 161  *
 162  * returns the size of the page as a page mask (0 for normal page,
 163  *         HPAGE_PMD_NR - 1 for THP head page)
 164  *
 165  * called from munlock()/munmap() path with page supposedly on the LRU.
 166  * When we munlock a page, because the vma where we found the page is being
 167  * munlock()ed or munmap()ed, we want to check whether other vmas hold the
 168  * page locked so that we can leave it on the unevictable lru list and not
 169  * bother vmscan with it.  However, to walk the page's rmap list in
 170  * try_to_munlock() we must isolate the page from the LRU.  If some other
 171  * task has removed the page from the LRU, we won't be able to do that.
 172  * So we clear the PageMlocked as we might not get another chance.  If we
 173  * can't isolate the page, we leave it for putback_lru_page() and vmscan
 174  * [page_referenced()/try_to_unmap()] to deal with.
 175  */
 176 unsigned int munlock_vma_page(struct page *page)
 177 {
 178         int nr_pages;
 179         struct zone *zone = page_zone(page);
 180
 181         /* For try_to_munlock() and to serialize with page migration */
 182         BUG_ON(!PageLocked(page));
 183
 184         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 185
 186         /*
 187          * Serialize with any parallel __split_huge_page_refcount() which
 188          * might otherwise copy PageMlocked to part of the tail pages before
 189          * we clear it in the head page. It also stabilizes hpage_nr_pages().
 190          */
 191         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
 192
 193         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
 194         if (!TestClearPageMlocked(page))
 195                 goto unlock_out;
 196
 197         __mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, -nr_pages);
 198
 199         if (__munlock_isolate_lru_page(page, true)) {
 200                 spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
 201                 __munlock_isolated_page(page);
 202                 goto out;
 203         }
 204         __munlock_isolation_failed(page);
 205
 206 unlock_out:
 207         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
 208
 209 out:
 210         return nr_pages - 1;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * convert get_user_pages() return value to posix mlock() error
 215  */
 216 static int __mlock_posix_error_return(long retval)
 217 {
 218         if (retval == -EFAULT)
 219                 retval = -ENOMEM;
 220         else if (retval == -ENOMEM)
 221                 retval = -EAGAIN;
 222         return retval;
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Prepare page for fast batched LRU putback via putback_lru_evictable_pagevec()
 227  *
 228  * The fast path is available only for evictable pages with single mapping.
 229  * Then we can bypass the per-cpu pvec and get better performance.
 230  * when mapcount > 1 we need try_to_munlock() which can fail.
 231  * when !page_evictable(), we need the full redo logic of putback_lru_page to
 232  * avoid leaving evictable page in unevictable list.
 233  *
 234  * In case of success, @page is added to @pvec and @pgrescued is incremented
 235  * in case that the page was previously unevictable. @page is also unlocked.
 236  */
 237 static bool __putback_lru_fast_prepare(struct page *page, struct pagevec *pvec,
 238                 int *pgrescued)
 239 {
 240         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 241         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
 242
 243         if (page_mapcount(page) <= 1 && page_evictable(page)) {
 244                 pagevec_add(pvec, page);
 245                 if (TestClearPageUnevictable(page))
 246                         (*pgrescued)++;
 247                 unlock_page(page);
 248                 return true;
 249         }
 250
 251         return false;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Putback multiple evictable pages to the LRU
 256  *
 257  * Batched putback of evictable pages that bypasses the per-cpu pvec. Some of
 258  * the pages might have meanwhile become unevictable but that is OK.
 259  */
 260 static void __putback_lru_fast(struct pagevec *pvec, int pgrescued)
 261 {
 262         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, pagevec_count(pvec));
 263         /*
 264          *__pagevec_lru_add() calls release_pages() so we don't call
 265          * put_page() explicitly
 266          */
 267         __pagevec_lru_add(pvec);
 268         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Munlock a batch of pages from the same zone
 273  *
 274  * The work is split to two main phases. First phase clears the Mlocked flag
 275  * and attempts to isolate the pages, all under a single zone lru lock.
 276  * The second phase finishes the munlock only for pages where isolation
 277  * succeeded.
 278  *
 279  * Note that the pagevec may be modified during the process.
 280  */
 281 static void __munlock_pagevec(struct pagevec *pvec, struct zone *zone)
 282 {
 283         int i;
 284         int nr = pagevec_count(pvec);
 285         int delta_munlocked;
 286         struct pagevec pvec_putback;
 287         int pgrescued = 0;
 288
 289         pagevec_init(&pvec_putback, 0);
 290
 291         /* Phase 1: page isolation */
 292         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
 293         for (i = 0; i < nr; i++) {
 294                 struct page *page = pvec->pages[i];
 295
 296                 if (TestClearPageMlocked(page)) {
 297                         /*
 298                          * We already have pin from follow_page_mask()
 299                          * so we can spare the get_page() here.
 300                          */
 301                         if (__munlock_isolate_lru_page(page, false))
 302                                 continue;
 303                         else
 304                                 __munlock_isolation_failed(page);
 305                 }
 306
 307                 /*
 308                  * We won't be munlocking this page in the next phase
 309                  * but we still need to release the follow_page_mask()
 310                  * pin. We cannot do it under lru_lock however. If it's
 311                  * the last pin, __page_cache_release() would deadlock.
 312                  */
 313                 pagevec_add(&pvec_putback, pvec->pages[i]);
 314                 pvec->pages[i] = NULL;
 315         }
 316         delta_munlocked = -nr + pagevec_count(&pvec_putback);
 317         __mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, delta_munlocked);
 318         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
 319
 320         /* Now we can release pins of pages that we are not munlocking */
 321         pagevec_release(&pvec_putback);
 322
 323         /* Phase 2: page munlock */
 324         for (i = 0; i < nr; i++) {
 325                 struct page *page = pvec->pages[i];
 326
 327                 if (page) {
 328                         lock_page(page);
 329                         if (!__putback_lru_fast_prepare(page, &pvec_putback,
 330                                         &pgrescued)) {
 331                                 /*
 332                                  * Slow path. We don't want to lose the last
 333                                  * pin before unlock_page()
 334                                  */
 335                                 get_page(page); /* for putback_lru_page() */
 336                                 __munlock_isolated_page(page);
 337                                 unlock_page(page);
 338                                 put_page(page); /* from follow_page_mask() */
 339                         }
 340                 }
 341         }
 342
 343         /*
 344          * Phase 3: page putback for pages that qualified for the fast path
 345          * This will also call put_page() to return pin from follow_page_mask()
 346          */
 347         if (pagevec_count(&pvec_putback))
 348                 __putback_lru_fast(&pvec_putback, pgrescued);
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Fill up pagevec for __munlock_pagevec using pte walk
 353  *
 354  * The function expects that the struct page corresponding to @start address is
 355  * a non-TPH page already pinned and in the @pvec, and that it belongs to @zone.
 356  *
 357  * The rest of @pvec is filled by subsequent pages within the same pmd and same
 358  * zone, as long as the pte's are present and vm_normal_page() succeeds. These
 359  * pages also get pinned.
 360  *
 361  * Returns the address of the next page that should be scanned. This equals
 362  * @start + PAGE_SIZE when no page could be added by the pte walk.
 363  */
 364 static unsigned long __munlock_pagevec_fill(struct pagevec *pvec,
 365                 struct vm_area_struct *vma, int zoneid, unsigned long start,
 366                 unsigned long end)
 367 {
 368         pte_t *pte;
 369         spinlock_t *ptl;
 370
 371         /*
 372          * Initialize pte walk starting at the already pinned page where we
 373          * are sure that there is a pte, as it was pinned under the same
 374          * mmap_sem write op.
 375          */
 376         pte = get_locked_pte(vma->vm_mm, start, &ptl);
 377         /* Make sure we do not cross the page table boundary */
 378         end = pgd_addr_end(start, end);
 379         end = pud_addr_end(start, end);
 380         end = pmd_addr_end(start, end);
 381
 382         /* The page next to the pinned page is the first we will try to get */
 383         start += PAGE_SIZE;
 384         while (start < end) {
 385                 struct page *page = NULL;
 386                 pte++;
 387                 if (pte_present(*pte))
 388                         page = vm_normal_page(vma, start, *pte);
 389                 /*
 390                  * Break if page could not be obtained or the page's node+zone does not
 391                  * match
 392                  */
 393                 if (!page || page_zone_id(page) != zoneid)
 394                         break;
 395
 396                 /*
 397                  * Do not use pagevec for PTE-mapped THP,
 398                  * munlock_vma_pages_range() will handle them.
 399                  */
 400                 if (PageTransCompound(page))
 401                         break;
 402
 403                 get_page(page);
 404                 /*
 405                  * Increase the address that will be returned *before* the
 406                  * eventual break due to pvec becoming full by adding the page
 407                  */
 408                 start += PAGE_SIZE;
 409                 if (pagevec_add(pvec, page) == 0)
 410                         break;
 411         }
 412         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 413         return start;
 414 }
 415
 416 /*
 417  * munlock_vma_pages_range() - munlock all pages in the vma range.'
 418  * @vma - vma containing range to be munlock()ed.
 419  * @start - start address in @vma of the range
 420  * @end - end of range in @vma.
 421  *
 422  *  For mremap(), munmap() and exit().
 423  *
 424  * Called with @vma VM_LOCKED.
 425  *
 426  * Returns with VM_LOCKED cleared.  Callers must be prepared to
 427  * deal with this.
 428  *
 429  * We don't save and restore VM_LOCKED here because pages are
 430  * still on lru.  In unmap path, pages might be scanned by reclaim
 431  * and re-mlocked by try_to_{munlock|unmap} before we unmap and
 432  * free them.  This will result in freeing mlocked pages.
 433  */
 434 void munlock_vma_pages_range(struct vm_area_struct *vma,
 435                              unsigned long start, unsigned long end)
 436 {
 437         vma->vm_flags &= VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 438
 439         while (start < end) {
 440                 struct page *page;
 441                 unsigned int page_mask;
 442                 unsigned long page_increm;
 443                 struct pagevec pvec;
 444                 struct zone *zone;
 445                 int zoneid;
 446
 447                 pagevec_init(&pvec, 0);
 448                 /*
 449                  * Although FOLL_DUMP is intended for get_dump_page(),
 450                  * it just so happens that its special treatment of the
 451                  * ZERO_PAGE (returning an error instead of doing get_page)
 452                  * suits munlock very well (and if somehow an abnormal page
 453                  * has sneaked into the range, we won't oops here: great).
 454                  */
 455                 page = follow_page_mask(vma, start, FOLL_GET | FOLL_DUMP,
 456                                 &page_mask);
 457
 458                 if (page && !IS_ERR(page)) {
 459                         if (PageTransTail(page)) {
 460                                 VM_BUG_ON_PAGE(PageMlocked(page), page);
 461                                 put_page(page); /* follow_page_mask() */
 462                         } else if (PageTransHuge(page)) {
 463                                 lock_page(page);
 464                                 /*
 465                                  * Any THP page found by follow_page_mask() may
 466                                  * have gotten split before reaching
 467                                  * munlock_vma_page(), so we need to recompute
 468                                  * the page_mask here.
 469                                  */
 470                                 page_mask = munlock_vma_page(page);
 471                                 unlock_page(page);
 472                                 put_page(page); /* follow_page_mask() */
 473                         } else {
 474                                 /*
 475                                  * Non-huge pages are handled in batches via
 476                                  * pagevec. The pin from follow_page_mask()
 477                                  * prevents them from collapsing by THP.
 478                                  */
 479                                 pagevec_add(&pvec, page);
 480                                 zone = page_zone(page);
 481                                 zoneid = page_zone_id(page);
 482
 483                                 /*
 484                                  * Try to fill the rest of pagevec using fast
 485                                  * pte walk. This will also update start to
 486                                  * the next page to process. Then munlock the
 487                                  * pagevec.
 488                                  */
 489                                 start = __munlock_pagevec_fill(&pvec, vma,
 490                                                 zoneid, start, end);
 491                                 __munlock_pagevec(&pvec, zone);
 492                                 goto next;
 493                         }
 494                 }
 495                 page_increm = 1 + page_mask;
 496                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
 497 next:
 498                 cond_resched();
 499         }
 500 }
 501
 502 /*
 503  * mlock_fixup  - handle mlock[all]/munlock[all] requests.
 504  *
 505  * Filters out "special" vmas -- VM_LOCKED never gets set for these, and
 506  * munlock is a no-op.  However, for some special vmas, we go ahead and
 507  * populate the ptes.
 508  *
 509  * For vmas that pass the filters, merge/split as appropriate.
 510  */
 511 static int mlock_fixup(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **prev,
 512         unsigned long start, unsigned long end, vm_flags_t newflags)
 513 {
 514         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 515         pgoff_t pgoff;
 516         int nr_pages;
 517         int ret = 0;
 518         int lock = !!(newflags & VM_LOCKED);
 519         vm_flags_t old_flags = vma->vm_flags;
 520
 521         if (newflags == vma->vm_flags || (vma->vm_flags & VM_SPECIAL) ||
 522             is_vm_hugetlb_page(vma) || vma == get_gate_vma(current->mm))
 523                 /* don't set VM_LOCKED or VM_LOCKONFAULT and don't count */
 524                 goto out;
 525
 526         pgoff = vma->vm_pgoff + ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 527         *prev = vma_merge(mm, *prev, start, end, newflags, vma->anon_vma,
 528                           vma->vm_file, pgoff, vma_policy(vma),
 529                           vma->vm_userfaultfd_ctx);
 530         if (*prev) {
 531                 vma = *prev;
 532                 goto success;
 533         }
 534
 535         if (start != vma->vm_start) {
 536                 ret = split_vma(mm, vma, start, 1);
 537                 if (ret)
 538                         goto out;
 539         }
 540
 541         if (end != vma->vm_end) {
 542                 ret = split_vma(mm, vma, end, 0);
 543                 if (ret)
 544                         goto out;
 545         }
 546
 547 success:
 548         /*
 549          * Keep track of amount of locked VM.
 550          */
 551         nr_pages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 552         if (!lock)
 553                 nr_pages = -nr_pages;
 554         else if (old_flags & VM_LOCKED)
 555                 nr_pages = 0;
 556         mm->locked_vm += nr_pages;
 557
 558         /*
 559          * vm_flags is protected by the mmap_sem held in write mode.
 560          * It's okay if try_to_unmap_one unmaps a page just after we
 561          * set VM_LOCKED, populate_vma_page_range will bring it back.
 562          */
 563
 564         if (lock)
 565                 vma->vm_flags = newflags;
 566         else
 567                 munlock_vma_pages_range(vma, start, end);
 568
 569 out:
 570         *prev = vma;
 571         return ret;
 572 }
 573
 574 static int apply_vma_lock_flags(unsigned long start, size_t len,
 575                                 vm_flags_t flags)
 576 {
 577         unsigned long nstart, end, tmp;
 578         struct vm_area_struct * vma, * prev;
 579         int error;
 580
 581         VM_BUG_ON(offset_in_page(start));
 582         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
 583         end = start + len;
 584         if (end < start)
 585                 return -EINVAL;
 586         if (end == start)
 587                 return 0;
 588         vma = find_vma(current->mm, start);
 589         if (!vma || vma->vm_start > start)
 590                 return -ENOMEM;
 591
 592         prev = vma->vm_prev;
 593         if (start > vma->vm_start)
 594                 prev = vma;
 595
 596         for (nstart = start ; ; ) {
 597                 vm_flags_t newflags = vma->vm_flags & VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 598
 599                 newflags |= flags;
 600
 601                 /* Here we know that  vma->vm_start <= nstart < vma->vm_end. */
 602                 tmp = vma->vm_end;
 603                 if (tmp > end)
 604                         tmp = end;
 605                 error = mlock_fixup(vma, &prev, nstart, tmp, newflags);
 606                 if (error)
 607                         break;
 608                 nstart = tmp;
 609                 if (nstart < prev->vm_end)
 610                         nstart = prev->vm_end;
 611                 if (nstart >= end)
 612                         break;
 613
 614                 vma = prev->vm_next;
 615                 if (!vma || vma->vm_start != nstart) {
 616                         error = -ENOMEM;
 617                         break;
 618                 }
 619         }
 620         return error;
 621 }
 622
 623 /*
 624  * Go through vma areas and sum size of mlocked
 625  * vma pages, as return value.
 626  * Note deferred memory locking case(mlock2(,,MLOCK_ONFAULT)
 627  * is also counted.
 628  * Return value: previously mlocked page counts
 629  */
 630 static int count_mm_mlocked_page_nr(struct mm_struct *mm,
 631                 unsigned long start, size_t len)
 632 {
 633         struct vm_area_struct *vma;
 634         int count = 0;
 635
 636         if (mm == NULL)
 637                 mm = current->mm;
 638
 639         vma = find_vma(mm, start);
 640         if (vma == NULL)
 641                 vma = mm->mmap;
 642
 643         for (; vma ; vma = vma->vm_next) {
 644                 if (start >= vma->vm_end)
 645                         continue;
 646                 if (start + len <=  vma->vm_start)
 647                         break;
 648                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
 649                         if (start > vma->vm_start)
 650                                 count -= (start - vma->vm_start);
 651                         if (start + len < vma->vm_end) {
 652                                 count += start + len - vma->vm_start;
 653                                 break;
 654                         }
 655                         count += vma->vm_end - vma->vm_start;
 656                 }
 657         }
 658
 659         return count >> PAGE_SHIFT;
 660 }
 661
 662 static __must_check int do_mlock(unsigned long start, size_t len, vm_flags_t flags)
 663 {
 664         unsigned long locked;
 665         unsigned long lock_limit;
 666         int error = -ENOMEM;
 667
 668         if (!can_do_mlock())
 669                 return -EPERM;
 670
 671         lru_add_drain_all();    /* flush pagevec */
 672
 673         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 674         start &= PAGE_MASK;
 675
 676         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 677         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 678         locked = len >> PAGE_SHIFT;
 679
 680         if (down_write_killable(&current->mm->mmap_sem))
 681                 return -EINTR;
 682
 683         locked += current->mm->locked_vm;
 684         if ((locked > lock_limit) && (!capable(CAP_IPC_LOCK))) {
 685                 /*
 686                  * It is possible that the regions requested intersect with
 687                  * previously mlocked areas, that part area in "mm->locked_vm"
 688                  * should not be counted to new mlock increment count. So check
 689                  * and adjust locked count if necessary.
 690                  */
 691                 locked -= count_mm_mlocked_page_nr(current->mm,
 692                                 start, len);
 693         }
 694
 695         /* check against resource limits */
 696         if ((locked <= lock_limit) || capable(CAP_IPC_LOCK))
 697                 error = apply_vma_lock_flags(start, len, flags);
 698
 699         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 700         if (error)
 701                 return error;
 702
 703         error = __mm_populate(start, len, 0);
 704         if (error)
 705                 return __mlock_posix_error_return(error);
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 SYSCALL_DEFINE2(mlock, unsigned long, start, size_t, len)
 710 {
 711         return do_mlock(start, len, VM_LOCKED);
 712 }
 713
 714 SYSCALL_DEFINE3(mlock2, unsigned long, start, size_t, len, int, flags)
 715 {
 716         vm_flags_t vm_flags = VM_LOCKED;
 717
 718         if (flags & ~MLOCK_ONFAULT)
 719                 return -EINVAL;
 720
 721         if (flags & MLOCK_ONFAULT)
 722                 vm_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 723
 724         return do_mlock(start, len, vm_flags);
 725 }
 726
 727 SYSCALL_DEFINE2(munlock, unsigned long, start, size_t, len)
 728 {
 729         int ret;
 730
 731         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 732         start &= PAGE_MASK;
 733
 734         if (down_write_killable(&current->mm->mmap_sem))
 735                 return -EINTR;
 736         ret = apply_vma_lock_flags(start, len, 0);
 737         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 738
 739         return ret;
 740 }
 741
 742 /*
 743  * Take the MCL_* flags passed into mlockall (or 0 if called from munlockall)
 744  * and translate into the appropriate modifications to mm->def_flags and/or the
 745  * flags for all current VMAs.
 746  *
 747  * There are a couple of subtleties with this.  If mlockall() is called multiple
 748  * times with different flags, the values do not necessarily stack.  If mlockall
 749  * is called once including the MCL_FUTURE flag and then a second time without
 750  * it, VM_LOCKED and VM_LOCKONFAULT will be cleared from mm->def_flags.
 751  */
 752 static int apply_mlockall_flags(int flags)
 753 {
 754         struct vm_area_struct * vma, * prev = NULL;
 755         vm_flags_t to_add = 0;
 756
 757         current->mm->def_flags &= VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 758         if (flags & MCL_FUTURE) {
 759                 current->mm->def_flags |= VM_LOCKED;
 760
 761                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 762                         current->mm->def_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 763
 764                 if (!(flags & MCL_CURRENT))
 765                         goto out;
 766         }
 767
 768         if (flags & MCL_CURRENT) {
 769                 to_add |= VM_LOCKED;
 770                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 771                         to_add |= VM_LOCKONFAULT;
 772         }
 773
 774         for (vma = current->mm->mmap; vma ; vma = prev->vm_next) {
 775                 vm_flags_t newflags;
 776
 777                 newflags = vma->vm_flags & VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 778                 newflags |= to_add;
 779
 780                 /* Ignore errors */
 781                 mlock_fixup(vma, &prev, vma->vm_start, vma->vm_end, newflags);
 782                 cond_resched_rcu_qs();
 783         }
 784 out:
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 SYSCALL_DEFINE1(mlockall, int, flags)
 789 {
 790         unsigned long lock_limit;
 791         int ret;
 792
 793         if (!flags || (flags & ~(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE | MCL_ONFAULT)))
 794                 return -EINVAL;
 795
 796         if (!can_do_mlock())
 797                 return -EPERM;
 798
 799         if (flags & MCL_CURRENT)
 800                 lru_add_drain_all();    /* flush pagevec */
 801
 802         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 803         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 804
 805         if (down_write_killable(&current->mm->mmap_sem))
 806                 return -EINTR;
 807
 808         ret = -ENOMEM;
 809         if (!(flags & MCL_CURRENT) || (current->mm->total_vm <= lock_limit) ||
 810             capable(CAP_IPC_LOCK))
 811                 ret = apply_mlockall_flags(flags);
 812         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 813         if (!ret && (flags & MCL_CURRENT))
 814                 mm_populate(0, TASK_SIZE);
 815
 816         return ret;
 817 }
 818
 819 SYSCALL_DEFINE0(munlockall)
 820 {
 821         int ret;
 822
 823         if (down_write_killable(&current->mm->mmap_sem))
 824                 return -EINTR;
 825         ret = apply_mlockall_flags(0);
 826         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 827         return ret;
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Objects with different lifetime than processes (SHM_LOCK and SHM_HUGETLB
 832  * shm segments) get accounted against the user_struct instead.
 833  */
 834 static DEFINE_SPINLOCK(shmlock_user_lock);
 835
 836 int user_shm_lock(size_t size, struct user_struct *user)
 837 {
 838         unsigned long lock_limit, locked;
 839         int allowed = 0;
 840
 841         locked = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 842         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 843         if (lock_limit == RLIM_INFINITY)
 844                 allowed = 1;
 845         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 846         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 847         if (!allowed &&
 848             locked + user->locked_shm > lock_limit && !capable(CAP_IPC_LOCK))
 849                 goto out;
 850         get_uid(user);
 851         user->locked_shm += locked;
 852         allowed = 1;
 853 out:
 854         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 855         return allowed;
 856 }
 857
 858 void user_shm_unlock(size_t size, struct user_struct *user)
 859 {
 860         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 861         user->locked_shm -= (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 862         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 863         free_uid(user);
 864 }