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