Merge branch '4.3-fixes' into mips-for-linux-next
[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_GET)
120                 get_page_foll(page);
121         if (flags & FOLL_TOUCH) {
122                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
123                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
124                         set_page_dirty(page);
125                 /*
126                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
127                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
128                  * mark_page_accessed().
129                  */
130                 mark_page_accessed(page);
131         }
132         if ((flags & FOLL_POPULATE) && (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
133                 /*
134                  * The preliminary mapping check is mainly to avoid the
135                  * pointless overhead of lock_page on the ZERO_PAGE
136                  * which might bounce very badly if there is contention.
137                  *
138                  * If the page is already locked, we don't need to
139                  * handle it now - vmscan will handle it later if and
140                  * when it attempts to reclaim the page.
141                  */
142                 if (page->mapping && trylock_page(page)) {
143                         lru_add_drain();  /* push cached pages to LRU */
144                         /*
145                          * Because we lock page here, and migration is
146                          * blocked by the pte's page reference, and we
147                          * know the page is still mapped, we don't even
148                          * need to check for file-cache page truncation.
149                          */
150                         mlock_vma_page(page);
151                         unlock_page(page);
152                 }
153         }
154 out:
155         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
156         return page;
157 no_page:
158         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
159         if (!pte_none(pte))
160                 return NULL;
161         return no_page_table(vma, flags);
162 }
163
164 /**
165  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
166  * @vma: vm_area_struct mapping @address
167  * @address: virtual address to look up
168  * @flags: flags modifying lookup behaviour
169  * @page_mask: on output, *page_mask is set according to the size of the page
170  *
171  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
172  *
173  * Returns the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
174  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
175  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
176  */
177 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
178                               unsigned long address, unsigned int flags,
179                               unsigned int *page_mask)
180 {
181         pgd_t *pgd;
182         pud_t *pud;
183         pmd_t *pmd;
184         spinlock_t *ptl;
185         struct page *page;
186         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
187
188         *page_mask = 0;
189
190         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
191         if (!IS_ERR(page)) {
192                 BUG_ON(flags & FOLL_GET);
193                 return page;
194         }
195
196         pgd = pgd_offset(mm, address);
197         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
198                 return no_page_table(vma, flags);
199
200         pud = pud_offset(pgd, address);
201         if (pud_none(*pud))
202                 return no_page_table(vma, flags);
203         if (pud_huge(*pud) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
204                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
205                 if (page)
206                         return page;
207                 return no_page_table(vma, flags);
208         }
209         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
210                 return no_page_table(vma, flags);
211
212         pmd = pmd_offset(pud, address);
213         if (pmd_none(*pmd))
214                 return no_page_table(vma, flags);
215         if (pmd_huge(*pmd) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
216                 page = follow_huge_pmd(mm, address, pmd, flags);
217                 if (page)
218                         return page;
219                 return no_page_table(vma, flags);
220         }
221         if ((flags & FOLL_NUMA) && pmd_protnone(*pmd))
222                 return no_page_table(vma, flags);
223         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
224                 if (flags & FOLL_SPLIT) {
225                         split_huge_page_pmd(vma, address, pmd);
226                         return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
227                 }
228                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
229                 if (likely(pmd_trans_huge(*pmd))) {
230                         if (unlikely(pmd_trans_splitting(*pmd))) {
231                                 spin_unlock(ptl);
232                                 wait_split_huge_page(vma->anon_vma, pmd);
233                         } else {
234                                 page = follow_trans_huge_pmd(vma, address,
235                                                              pmd, flags);
236                                 spin_unlock(ptl);
237                                 *page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
238                                 return page;
239                         }
240                 } else
241                         spin_unlock(ptl);
242         }
243         return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
244 }
245
246 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
247                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
248                 struct page **page)
249 {
250         pgd_t *pgd;
251         pud_t *pud;
252         pmd_t *pmd;
253         pte_t *pte;
254         int ret = -EFAULT;
255
256         /* user gate pages are read-only */
257         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
258                 return -EFAULT;
259         if (address > TASK_SIZE)
260                 pgd = pgd_offset_k(address);
261         else
262                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
263         BUG_ON(pgd_none(*pgd));
264         pud = pud_offset(pgd, address);
265         BUG_ON(pud_none(*pud));
266         pmd = pmd_offset(pud, address);
267         if (pmd_none(*pmd))
268                 return -EFAULT;
269         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
270         pte = pte_offset_map(pmd, address);
271         if (pte_none(*pte))
272                 goto unmap;
273         *vma = get_gate_vma(mm);
274         if (!page)
275                 goto out;
276         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
277         if (!*page) {
278                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
279                         goto unmap;
280                 *page = pte_page(*pte);
281         }
282         get_page(*page);
283 out:
284         ret = 0;
285 unmap:
286         pte_unmap(pte);
287         return ret;
288 }
289
290 /*
291  * mmap_sem must be held on entry.  If @nonblocking != NULL and
292  * *@flags does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem may be released.
293  * If it is, *@nonblocking will be set to 0 and -EBUSY returned.
294  */
295 static int faultin_page(struct task_struct *tsk, struct vm_area_struct *vma,
296                 unsigned long address, unsigned int *flags, int *nonblocking)
297 {
298         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
299         unsigned int fault_flags = 0;
300         int ret;
301
302         /* For mm_populate(), just skip the stack guard page. */
303         if ((*flags & FOLL_POPULATE) &&
304                         (stack_guard_page_start(vma, address) ||
305                          stack_guard_page_end(vma, address + PAGE_SIZE)))
306                 return -ENOENT;
307         if (*flags & FOLL_WRITE)
308                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
309         if (nonblocking)
310                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
311         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
312                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
313         if (*flags & FOLL_TRIED) {
314                 VM_WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY);
315                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
316         }
317
318         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
319         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
320                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
321                         return -ENOMEM;
322                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
323                         return *flags & FOLL_HWPOISON ? -EHWPOISON : -EFAULT;
324                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
325                         return -EFAULT;
326                 BUG();
327         }
328
329         if (tsk) {
330                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
331                         tsk->maj_flt++;
332                 else
333                         tsk->min_flt++;
334         }
335
336         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
337                 if (nonblocking)
338                         *nonblocking = 0;
339                 return -EBUSY;
340         }
341
342         /*
343          * The VM_FAULT_WRITE bit tells us that do_wp_page has broken COW when
344          * necessary, even if maybe_mkwrite decided not to set pte_write. We
345          * can thus safely do subsequent page lookups as if they were reads.
346          * But only do so when looping for pte_write is futile: in some cases
347          * userspace may also be wanting to write to the gotten user page,
348          * which a read fault here might prevent (a readonly page might get
349          * reCOWed by userspace write).
350          */
351         if ((ret & VM_FAULT_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_WRITE))
352                 *flags &= ~FOLL_WRITE;
353         return 0;
354 }
355
356 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
357 {
358         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
359
360         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
361                 return -EFAULT;
362
363         if (gup_flags & FOLL_WRITE) {
364                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
365                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
366                                 return -EFAULT;
367                         /*
368                          * We used to let the write,force case do COW in a
369                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
370                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
371                          * executable, without corrupting the file (yet only
372                          * when that file had been opened for writing!).
373                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
374                          * just reject it.
375                          */
376                         if (!is_cow_mapping(vm_flags)) {
377                                 WARN_ON_ONCE(vm_flags & VM_MAYWRITE);
378                                 return -EFAULT;
379                         }
380                 }
381         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
382                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
383                         return -EFAULT;
384                 /*
385                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
386                  * have VM_MAYREAD set?
387                  */
388                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
389                         return -EFAULT;
390         }
391         return 0;
392 }
393
394 /**
395  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
396  * @tsk:        task_struct of target task
397  * @mm:         mm_struct of target mm
398  * @start:      starting user address
399  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
400  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
401  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
402  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
403  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
404  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
405  *              Or NULL if the caller does not require them.
406  * @nonblocking: whether waiting for disk IO or mmap_sem contention
407  *
408  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
409  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
410  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
411  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
412  * remain valid while mmap_sem is held.
413  *
414  * Must be called with mmap_sem held.  It may be released.  See below.
415  *
416  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
417  * each struct page that each user address corresponds to at a given
418  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
419  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
420  *
421  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
422  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
423  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
424  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
425  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
426  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
427  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
428  * locks can't be held over the syscall boundary.
429  *
430  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
431  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
432  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
433  * before put_page is called.
434  *
435  * If @nonblocking != NULL, __get_user_pages will not wait for disk IO
436  * or mmap_sem contention, and if waiting is needed to pin all pages,
437  * *@nonblocking will be set to 0.  Further, if @gup_flags does not
438  * include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem will be released via up_read() in
439  * this case.
440  *
441  * A caller using such a combination of @nonblocking and @gup_flags
442  * must therefore hold the mmap_sem for reading only, and recognize
443  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
444  * reading or writing and will not be released.
445  *
446  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
447  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
448  * you need some special @gup_flags.
449  */
450 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
451                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
452                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
453                 struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking)
454 {
455         long i = 0;
456         unsigned int page_mask;
457         struct vm_area_struct *vma = NULL;
458
459         if (!nr_pages)
460                 return 0;
461
462         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & FOLL_GET));
463
464         /*
465          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
466          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
467          * using the address space
468          */
469         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
470                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
471
472         do {
473                 struct page *page;
474                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
475                 unsigned int page_increm;
476
477                 /* first iteration or cross vma bound */
478                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
479                         vma = find_extend_vma(mm, start);
480                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
481                                 int ret;
482                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
483                                                 gup_flags, &vma,
484                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
485                                 if (ret)
486                                         return i ? : ret;
487                                 page_mask = 0;
488                                 goto next_page;
489                         }
490
491                         if (!vma || check_vma_flags(vma, gup_flags))
492                                 return i ? : -EFAULT;
493                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
494                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
495                                                 &start, &nr_pages, i,
496                                                 gup_flags);
497                                 continue;
498                         }
499                 }
500 retry:
501                 /*
502                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
503                  * potentially allocating memory.
504                  */
505                 if (unlikely(fatal_signal_pending(current)))
506                         return i ? i : -ERESTARTSYS;
507                 cond_resched();
508                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &page_mask);
509                 if (!page) {
510                         int ret;
511                         ret = faultin_page(tsk, vma, start, &foll_flags,
512                                         nonblocking);
513                         switch (ret) {
514                         case 0:
515                                 goto retry;
516                         case -EFAULT:
517                         case -ENOMEM:
518                         case -EHWPOISON:
519                                 return i ? i : ret;
520                         case -EBUSY:
521                                 return i;
522                         case -ENOENT:
523                                 goto next_page;
524                         }
525                         BUG();
526                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
527                         /*
528                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
529                          * struct page.
530                          */
531                         goto next_page;
532                 } else if (IS_ERR(page)) {
533                         return i ? i : PTR_ERR(page);
534                 }
535                 if (pages) {
536                         pages[i] = page;
537                         flush_anon_page(vma, page, start);
538                         flush_dcache_page(page);
539                         page_mask = 0;
540                 }
541 next_page:
542                 if (vmas) {
543                         vmas[i] = vma;
544                         page_mask = 0;
545                 }
546                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & page_mask);
547                 if (page_increm > nr_pages)
548                         page_increm = nr_pages;
549                 i += page_increm;
550                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
551                 nr_pages -= page_increm;
552         } while (nr_pages);
553         return i;
554 }
555 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages);
556
557 /*
558  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
559  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
560  *              NULL if faults are not to be recorded.
561  * @mm:         mm_struct of target mm
562  * @address:    user address
563  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
564  *
565  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
566  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
567  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
568  * trying again.
569  *
570  * Typically this is meant to be used by the futex code.
571  *
572  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
573  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
574  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
575  * handle_mm_fault() only guarantees to update these in the struct page.
576  *
577  * This is important for some architectures where those bits also gate the
578  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
579  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
580  * succeed.
581  *
582  * This has the same semantics wrt the @mm->mmap_sem as does filemap_fault().
583  */
584 int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
585                      unsigned long address, unsigned int fault_flags)
586 {
587         struct vm_area_struct *vma;
588         vm_flags_t vm_flags;
589         int ret;
590
591         vma = find_extend_vma(mm, address);
592         if (!vma || address < vma->vm_start)
593                 return -EFAULT;
594
595         vm_flags = (fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE) ? VM_WRITE : VM_READ;
596         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
597                 return -EFAULT;
598
599         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
600         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
601                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
602                         return -ENOMEM;
603                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
604                         return -EHWPOISON;
605                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
606                         return -EFAULT;
607                 BUG();
608         }
609         if (tsk) {
610                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
611                         tsk->maj_flt++;
612                 else
613                         tsk->min_flt++;
614         }
615         return 0;
616 }
617
618 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk,
619                                                 struct mm_struct *mm,
620                                                 unsigned long start,
621                                                 unsigned long nr_pages,
622                                                 int write, int force,
623                                                 struct page **pages,
624                                                 struct vm_area_struct **vmas,
625                                                 int *locked, bool notify_drop,
626                                                 unsigned int flags)
627 {
628         long ret, pages_done;
629         bool lock_dropped;
630
631         if (locked) {
632                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
633                 BUG_ON(vmas);
634                 /* check caller initialized locked */
635                 BUG_ON(*locked != 1);
636         }
637
638         if (pages)
639                 flags |= FOLL_GET;
640         if (write)
641                 flags |= FOLL_WRITE;
642         if (force)
643                 flags |= FOLL_FORCE;
644
645         pages_done = 0;
646         lock_dropped = false;
647         for (;;) {
648                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, nr_pages, flags, pages,
649                                        vmas, locked);
650                 if (!locked)
651                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
652                         return ret;
653
654                 /* VM_FAULT_RETRY cannot return errors */
655                 if (!*locked) {
656                         BUG_ON(ret < 0);
657                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
658                 }
659
660                 if (!pages)
661                         /* If it's a prefault don't insist harder */
662                         return ret;
663
664                 if (ret > 0) {
665                         nr_pages -= ret;
666                         pages_done += ret;
667                         if (!nr_pages)
668                                 break;
669                 }
670                 if (*locked) {
671                         /* VM_FAULT_RETRY didn't trigger */
672                         if (!pages_done)
673                                 pages_done = ret;
674                         break;
675                 }
676                 /* VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset */
677                 pages += ret;
678                 start += ret << PAGE_SHIFT;
679
680                 /*
681                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
682                  * without FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY but with
683                  * FAULT_FLAG_TRIED.
684                  */
685                 *locked = 1;
686                 lock_dropped = true;
687                 down_read(&mm->mmap_sem);
688                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
689                                        pages, NULL, NULL);
690                 if (ret != 1) {
691                         BUG_ON(ret > 1);
692                         if (!pages_done)
693                                 pages_done = ret;
694                         break;
695                 }
696                 nr_pages--;
697                 pages_done++;
698                 if (!nr_pages)
699                         break;
700                 pages++;
701                 start += PAGE_SIZE;
702         }
703         if (notify_drop && lock_dropped && *locked) {
704                 /*
705                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
706                  * and so the critical section protected by it was lost.
707                  */
708                 up_read(&mm->mmap_sem);
709                 *locked = 0;
710         }
711         return pages_done;
712 }
713
714 /*
715  * We can leverage the VM_FAULT_RETRY functionality in the page fault
716  * paths better by using either get_user_pages_locked() or
717  * get_user_pages_unlocked().
718  *
719  * get_user_pages_locked() is suitable to replace the form:
720  *
721  *      down_read(&mm->mmap_sem);
722  *      do_something()
723  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
724  *      up_read(&mm->mmap_sem);
725  *
726  *  to:
727  *
728  *      int locked = 1;
729  *      down_read(&mm->mmap_sem);
730  *      do_something()
731  *      get_user_pages_locked(tsk, mm, ..., pages, &locked);
732  *      if (locked)
733  *          up_read(&mm->mmap_sem);
734  */
735 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
736                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
737                            int write, int force, struct page **pages,
738                            int *locked)
739 {
740         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
741                                        pages, NULL, locked, true, FOLL_TOUCH);
742 }
743 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_locked);
744
745 /*
746  * Same as get_user_pages_unlocked(...., FOLL_TOUCH) but it allows to
747  * pass additional gup_flags as last parameter (like FOLL_HWPOISON).
748  *
749  * NOTE: here FOLL_TOUCH is not set implicitly and must be set by the
750  * caller if required (just like with __get_user_pages). "FOLL_GET",
751  * "FOLL_WRITE" and "FOLL_FORCE" are set implicitly as needed
752  * according to the parameters "pages", "write", "force"
753  * respectively.
754  */
755 __always_inline long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
756                                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
757                                                int write, int force, struct page **pages,
758                                                unsigned int gup_flags)
759 {
760         long ret;
761         int locked = 1;
762         down_read(&mm->mmap_sem);
763         ret = __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
764                                       pages, NULL, &locked, false, gup_flags);
765         if (locked)
766                 up_read(&mm->mmap_sem);
767         return ret;
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages_unlocked);
770
771 /*
772  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
773  *
774  *      down_read(&mm->mmap_sem);
775  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
776  *      up_read(&mm->mmap_sem);
777  *
778  *  with:
779  *
780  *      get_user_pages_unlocked(tsk, mm, ..., pages);
781  *
782  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
783  * get_user_pages_fast should be used instead, if the two parameters
784  * "tsk" and "mm" are respectively equal to current and current->mm,
785  * or if "force" shall be set to 1 (get_user_pages_fast misses the
786  * "force" parameter).
787  */
788 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
789                              unsigned long start, unsigned long nr_pages,
790                              int write, int force, struct page **pages)
791 {
792         return __get_user_pages_unlocked(tsk, mm, start, nr_pages, write,
793                                          force, pages, FOLL_TOUCH);
794 }
795 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
796
797 /*
798  * get_user_pages() - pin user pages in memory
799  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
800  *              NULL if faults are not to be recorded.
801  * @mm:         mm_struct of target mm
802  * @start:      starting user address
803  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
804  * @write:      whether pages will be written to by the caller
805  * @force:      whether to force access even when user mapping is currently
806  *              protected (but never forces write access to shared mapping).
807  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
808  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
809  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
810  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
811  *              Or NULL if the caller does not require them.
812  *
813  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
814  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
815  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
816  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
817  * remain valid while mmap_sem is held.
818  *
819  * Must be called with mmap_sem held for read or write.
820  *
821  * get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
822  * each struct page that each user address corresponds to at a given
823  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
824  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
825  *
826  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
827  * get_user_pages returns, and there may even be a completely different
828  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
829  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
830  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
831  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
832  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
833  * locks can't be held over the syscall boundary.
834  *
835  * If write=0, the page must not be written to. If the page is written to,
836  * set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must be called
837  * after the page is finished with, and before put_page is called.
838  *
839  * get_user_pages is typically used for fewer-copy IO operations, to get a
840  * handle on the memory by some means other than accesses via the user virtual
841  * addresses. The pages may be submitted for DMA to devices or accessed via
842  * their kernel linear mapping (via the kmap APIs). Care should be taken to
843  * use the correct cache flushing APIs.
844  *
845  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
846  *
847  * get_user_pages should be phased out in favor of
848  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
849  * should use get_user_pages because it cannot pass
850  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
851  */
852 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
853                 unsigned long start, unsigned long nr_pages, int write,
854                 int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas)
855 {
856         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
857                                        pages, vmas, NULL, false, FOLL_TOUCH);
858 }
859 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
860
861 /**
862  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
863  * @vma:   target vma
864  * @start: start address
865  * @end:   end address
866  * @nonblocking:
867  *
868  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
869  *
870  * return 0 on success, negative error code on error.
871  *
872  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held.
873  *
874  * If @nonblocking is NULL, it may be held for read or write and will
875  * be unperturbed.
876  *
877  * If @nonblocking is non-NULL, it must held for read only and may be
878  * released.  If it's released, *@nonblocking will be set to 0.
879  */
880 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
881                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
882 {
883         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
884         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
885         int gup_flags;
886
887         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
888         VM_BUG_ON(end   & ~PAGE_MASK);
889         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
890         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
891         VM_BUG_ON_MM(!rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem), mm);
892
893         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_POPULATE;
894         /*
895          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
896          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
897          * and we would not want to dirty them for nothing.
898          */
899         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
900                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
901
902         /*
903          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
904          * other than PROT_NONE.
905          */
906         if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC))
907                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
908
909         /*
910          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
911          * not result in a stack expansion that recurses back here.
912          */
913         return __get_user_pages(current, mm, start, nr_pages, gup_flags,
914                                 NULL, NULL, nonblocking);
915 }
916
917 /*
918  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
919  *
920  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
921  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
922  * mmap_sem must not be held.
923  */
924 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
925 {
926         struct mm_struct *mm = current->mm;
927         unsigned long end, nstart, nend;
928         struct vm_area_struct *vma = NULL;
929         int locked = 0;
930         long ret = 0;
931
932         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
933         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
934         end = start + len;
935
936         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
937                 /*
938                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
939                  * Find first corresponding VMA.
940                  */
941                 if (!locked) {
942                         locked = 1;
943                         down_read(&mm->mmap_sem);
944                         vma = find_vma(mm, nstart);
945                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
946                         vma = vma->vm_next;
947                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
948                         break;
949                 /*
950                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
951                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
952                  */
953                 nend = min(end, vma->vm_end);
954                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
955                         continue;
956                 if (nstart < vma->vm_start)
957                         nstart = vma->vm_start;
958                 /*
959                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
960                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
961                  * if the vma was already munlocked.
962                  */
963                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
964                 if (ret < 0) {
965                         if (ignore_errors) {
966                                 ret = 0;
967                                 continue;       /* continue at next VMA */
968                         }
969                         break;
970                 }
971                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
972                 ret = 0;
973         }
974         if (locked)
975                 up_read(&mm->mmap_sem);
976         return ret;     /* 0 or negative error code */
977 }
978
979 /**
980  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
981  * @addr: user address
982  *
983  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
984  * to be freed afterwards by page_cache_release() or put_page().
985  *
986  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
987  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
988  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
989  * allowing a hole to be left in the corefile to save diskspace.
990  *
991  * Called without mmap_sem, but after all other threads have been killed.
992  */
993 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
994 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
995 {
996         struct vm_area_struct *vma;
997         struct page *page;
998
999         if (__get_user_pages(current, current->mm, addr, 1,
1000                              FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET, &page, &vma,
1001                              NULL) < 1)
1002                 return NULL;
1003         flush_cache_page(vma, addr, page_to_pfn(page));
1004         return page;
1005 }
1006 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1007
1008 /*
1009  * Generic RCU Fast GUP
1010  *
1011  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
1012  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
1013  * protected from page table pages being freed from under it, and should
1014  * block any THP splits.
1015  *
1016  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
1017  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
1018  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
1019  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
1020  *
1021  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
1022  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
1023  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
1024  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
1025  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
1026  *
1027  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
1028  * are currently made:
1029  *
1030  *  *) HAVE_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table is used to free
1031  *      pages containing page tables.
1032  *
1033  *  *) THP splits will broadcast an IPI, this can be achieved by overriding
1034  *      pmdp_splitting_flush.
1035  *
1036  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
1037  *
1038  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
1039  *
1040  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
1041  *
1042  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
1043  */
1044 #ifdef CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP
1045
1046 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
1047 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1048                          int write, struct page **pages, int *nr)
1049 {
1050         pte_t *ptep, *ptem;
1051         int ret = 0;
1052
1053         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
1054         do {
1055                 /*
1056                  * In the line below we are assuming that the pte can be read
1057                  * atomically. If this is not the case for your architecture,
1058                  * please wrap this in a helper function!
1059                  *
1060                  * for an example see gup_get_pte in arch/x86/mm/gup.c
1061                  */
1062                 pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
1063                 struct page *page;
1064
1065                 /*
1066                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
1067                  * path using the pte_protnone check.
1068                  */
1069                 if (!pte_present(pte) || pte_special(pte) ||
1070                         pte_protnone(pte) || (write && !pte_write(pte)))
1071                         goto pte_unmap;
1072
1073                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
1074                 page = pte_page(pte);
1075
1076                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1077                         goto pte_unmap;
1078
1079                 if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
1080                         put_page(page);
1081                         goto pte_unmap;
1082                 }
1083
1084                 pages[*nr] = page;
1085                 (*nr)++;
1086
1087         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1088
1089         ret = 1;
1090
1091 pte_unmap:
1092         pte_unmap(ptem);
1093         return ret;
1094 }
1095 #else
1096
1097 /*
1098  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
1099  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
1100  * to be special.
1101  *
1102  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
1103  * __get_user_pages_fast implementation that can pin pages. Thus it's still
1104  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
1105  */
1106 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1107                          int write, struct page **pages, int *nr)
1108 {
1109         return 0;
1110 }
1111 #endif /* __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL */
1112
1113 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
1114                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1115 {
1116         struct page *head, *page, *tail;
1117         int refs;
1118
1119         if (write && !pmd_write(orig))
1120                 return 0;
1121
1122         refs = 0;
1123         head = pmd_page(orig);
1124         page = head + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1125         tail = page;
1126         do {
1127                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1128                 pages[*nr] = page;
1129                 (*nr)++;
1130                 page++;
1131                 refs++;
1132         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1133
1134         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1135                 *nr -= refs;
1136                 return 0;
1137         }
1138
1139         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
1140                 *nr -= refs;
1141                 while (refs--)
1142                         put_page(head);
1143                 return 0;
1144         }
1145
1146         /*
1147          * Any tail pages need their mapcount reference taken before we
1148          * return. (This allows the THP code to bump their ref count when
1149          * they are split into base pages).
1150          */
1151         while (refs--) {
1152                 if (PageTail(tail))
1153                         get_huge_page_tail(tail);
1154                 tail++;
1155         }
1156
1157         return 1;
1158 }
1159
1160 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
1161                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1162 {
1163         struct page *head, *page, *tail;
1164         int refs;
1165
1166         if (write && !pud_write(orig))
1167                 return 0;
1168
1169         refs = 0;
1170         head = pud_page(orig);
1171         page = head + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1172         tail = page;
1173         do {
1174                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1175                 pages[*nr] = page;
1176                 (*nr)++;
1177                 page++;
1178                 refs++;
1179         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1180
1181         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1182                 *nr -= refs;
1183                 return 0;
1184         }
1185
1186         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
1187                 *nr -= refs;
1188                 while (refs--)
1189                         put_page(head);
1190                 return 0;
1191         }
1192
1193         while (refs--) {
1194                 if (PageTail(tail))
1195                         get_huge_page_tail(tail);
1196                 tail++;
1197         }
1198
1199         return 1;
1200 }
1201
1202 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
1203                         unsigned long end, int write,
1204                         struct page **pages, int *nr)
1205 {
1206         int refs;
1207         struct page *head, *page, *tail;
1208
1209         if (write && !pgd_write(orig))
1210                 return 0;
1211
1212         refs = 0;
1213         head = pgd_page(orig);
1214         page = head + ((addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1215         tail = page;
1216         do {
1217                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1218                 pages[*nr] = page;
1219                 (*nr)++;
1220                 page++;
1221                 refs++;
1222         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1223
1224         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1225                 *nr -= refs;
1226                 return 0;
1227         }
1228
1229         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
1230                 *nr -= refs;
1231                 while (refs--)
1232                         put_page(head);
1233                 return 0;
1234         }
1235
1236         while (refs--) {
1237                 if (PageTail(tail))
1238                         get_huge_page_tail(tail);
1239                 tail++;
1240         }
1241
1242         return 1;
1243 }
1244
1245 static int gup_pmd_range(pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
1246                 int write, struct page **pages, int *nr)
1247 {
1248         unsigned long next;
1249         pmd_t *pmdp;
1250
1251         pmdp = pmd_offset(&pud, addr);
1252         do {
1253                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1254
1255                 next = pmd_addr_end(addr, end);
1256                 if (pmd_none(pmd) || pmd_trans_splitting(pmd))
1257                         return 0;
1258
1259                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd))) {
1260                         /*
1261                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
1262                          * slowpath for accounting purposes and so that they
1263                          * can be serialised against THP migration.
1264                          */
1265                         if (pmd_protnone(pmd))
1266                                 return 0;
1267
1268                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, write,
1269                                 pages, nr))
1270                                 return 0;
1271
1272                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
1273                         /*
1274                          * architecture have different format for hugetlbfs
1275                          * pmd format and THP pmd format
1276                          */
1277                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
1278                                          PMD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1279                                 return 0;
1280                 } else if (!gup_pte_range(pmd, addr, next, write, pages, nr))
1281                                 return 0;
1282         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
1283
1284         return 1;
1285 }
1286
1287 static int gup_pud_range(pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
1288                          int write, struct page **pages, int *nr)
1289 {
1290         unsigned long next;
1291         pud_t *pudp;
1292
1293         pudp = pud_offset(&pgd, addr);
1294         do {
1295                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
1296
1297                 next = pud_addr_end(addr, end);
1298                 if (pud_none(pud))
1299                         return 0;
1300                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
1301                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, write,
1302                                           pages, nr))
1303                                 return 0;
1304                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
1305                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
1306                                          PUD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1307                                 return 0;
1308                 } else if (!gup_pmd_range(pud, addr, next, write, pages, nr))
1309                         return 0;
1310         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
1311
1312         return 1;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
1317  * the regular GUP. It will only return non-negative values.
1318  */
1319 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1320                           struct page **pages)
1321 {
1322         struct mm_struct *mm = current->mm;
1323         unsigned long addr, len, end;
1324         unsigned long next, flags;
1325         pgd_t *pgdp;
1326         int nr = 0;
1327
1328         start &= PAGE_MASK;
1329         addr = start;
1330         len = (unsigned long) nr_pages << PAGE_SHIFT;
1331         end = start + len;
1332
1333         if (unlikely(!access_ok(write ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ,
1334                                         start, len)))
1335                 return 0;
1336
1337         /*
1338          * Disable interrupts.  We use the nested form as we can already have
1339          * interrupts disabled by get_futex_key.
1340          *
1341          * With interrupts disabled, we block page table pages from being
1342          * freed from under us. See mmu_gather_tlb in asm-generic/tlb.h
1343          * for more details.
1344          *
1345          * We do not adopt an rcu_read_lock(.) here as we also want to
1346          * block IPIs that come from THPs splitting.
1347          */
1348
1349         local_irq_save(flags);
1350         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
1351         do {
1352                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1353
1354                 next = pgd_addr_end(addr, end);
1355                 if (pgd_none(pgd))
1356                         break;
1357                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
1358                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, write,
1359                                           pages, &nr))
1360                                 break;
1361                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
1362                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
1363                                          PGDIR_SHIFT, next, write, pages, &nr))
1364                                 break;
1365                 } else if (!gup_pud_range(pgd, addr, next, write, pages, &nr))
1366                         break;
1367         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
1368         local_irq_restore(flags);
1369
1370         return nr;
1371 }
1372
1373 /**
1374  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
1375  * @start:      starting user address
1376  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1377  * @write:      whether pages will be written to
1378  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1379  *              Should be at least nr_pages long.
1380  *
1381  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_sem.
1382  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
1383  * calling get_user_pages().
1384  *
1385  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
1386  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
1387  * were pinned, returns -errno.
1388  */
1389 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1390                         struct page **pages)
1391 {
1392         struct mm_struct *mm = current->mm;
1393         int nr, ret;
1394
1395         start &= PAGE_MASK;
1396         nr = __get_user_pages_fast(start, nr_pages, write, pages);
1397         ret = nr;
1398
1399         if (nr < nr_pages) {
1400                 /* Try to get the remaining pages with get_user_pages */
1401                 start += nr << PAGE_SHIFT;
1402                 pages += nr;
1403
1404                 ret = get_user_pages_unlocked(current, mm, start,
1405                                               nr_pages - nr, write, 0, pages);
1406
1407                 /* Have to be a bit careful with return values */
1408                 if (nr > 0) {
1409                         if (ret < 0)
1410                                 ret = nr;
1411                         else
1412                                 ret += nr;
1413                 }
1414         }
1415
1416         return ret;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP */