]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/mmu_notifier.c
Merge remote-tracking branches 'regulator/topic/max1586', 'regulator/topic/max77802...
[karo-tx-linux.git] / mm / mmu_notifier.c
1 /*
2  *  linux/mm/mmu_notifier.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2008  Qumranet, Inc.
5  *  Copyright (C) 2008  SGI
6  *             Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
7  *
8  *  This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2. See
9  *  the COPYING file in the top-level directory.
10  */
11
12 #include <linux/rculist.h>
13 #include <linux/mmu_notifier.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/srcu.h>
18 #include <linux/rcupdate.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/slab.h>
21
22 /* global SRCU for all MMs */
23 static struct srcu_struct srcu;
24
25 /*
26  * This function allows mmu_notifier::release callback to delay a call to
27  * a function that will free appropriate resources. The function must be
28  * quick and must not block.
29  */
30 void mmu_notifier_call_srcu(struct rcu_head *rcu,
31                             void (*func)(struct rcu_head *rcu))
32 {
33         call_srcu(&srcu, rcu, func);
34 }
35 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_call_srcu);
36
37 void mmu_notifier_synchronize(void)
38 {
39         /* Wait for any running method to finish. */
40         srcu_barrier(&srcu);
41 }
42 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_synchronize);
43
44 /*
45  * This function can't run concurrently against mmu_notifier_register
46  * because mm->mm_users > 0 during mmu_notifier_register and exit_mmap
47  * runs with mm_users == 0. Other tasks may still invoke mmu notifiers
48  * in parallel despite there being no task using this mm any more,
49  * through the vmas outside of the exit_mmap context, such as with
50  * vmtruncate. This serializes against mmu_notifier_unregister with
51  * the mmu_notifier_mm->lock in addition to SRCU and it serializes
52  * against the other mmu notifiers with SRCU. struct mmu_notifier_mm
53  * can't go away from under us as exit_mmap holds an mm_count pin
54  * itself.
55  */
56 void __mmu_notifier_release(struct mm_struct *mm)
57 {
58         struct mmu_notifier *mn;
59         int id;
60
61         /*
62          * SRCU here will block mmu_notifier_unregister until
63          * ->release returns.
64          */
65         id = srcu_read_lock(&srcu);
66         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist)
67                 /*
68                  * If ->release runs before mmu_notifier_unregister it must be
69                  * handled, as it's the only way for the driver to flush all
70                  * existing sptes and stop the driver from establishing any more
71                  * sptes before all the pages in the mm are freed.
72                  */
73                 if (mn->ops->release)
74                         mn->ops->release(mn, mm);
75
76         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
77         while (unlikely(!hlist_empty(&mm->mmu_notifier_mm->list))) {
78                 mn = hlist_entry(mm->mmu_notifier_mm->list.first,
79                                  struct mmu_notifier,
80                                  hlist);
81                 /*
82                  * We arrived before mmu_notifier_unregister so
83                  * mmu_notifier_unregister will do nothing other than to wait
84                  * for ->release to finish and for mmu_notifier_unregister to
85                  * return.
86                  */
87                 hlist_del_init_rcu(&mn->hlist);
88         }
89         spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
90         srcu_read_unlock(&srcu, id);
91
92         /*
93          * synchronize_srcu here prevents mmu_notifier_release from returning to
94          * exit_mmap (which would proceed with freeing all pages in the mm)
95          * until the ->release method returns, if it was invoked by
96          * mmu_notifier_unregister.
97          *
98          * The mmu_notifier_mm can't go away from under us because one mm_count
99          * is held by exit_mmap.
100          */
101         synchronize_srcu(&srcu);
102 }
103
104 /*
105  * If no young bitflag is supported by the hardware, ->clear_flush_young can
106  * unmap the address and return 1 or 0 depending if the mapping previously
107  * existed or not.
108  */
109 int __mmu_notifier_clear_flush_young(struct mm_struct *mm,
110                                         unsigned long address)
111 {
112         struct mmu_notifier *mn;
113         int young = 0, id;
114
115         id = srcu_read_lock(&srcu);
116         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
117                 if (mn->ops->clear_flush_young)
118                         young |= mn->ops->clear_flush_young(mn, mm, address);
119         }
120         srcu_read_unlock(&srcu, id);
121
122         return young;
123 }
124
125 int __mmu_notifier_test_young(struct mm_struct *mm,
126                               unsigned long address)
127 {
128         struct mmu_notifier *mn;
129         int young = 0, id;
130
131         id = srcu_read_lock(&srcu);
132         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
133                 if (mn->ops->test_young) {
134                         young = mn->ops->test_young(mn, mm, address);
135                         if (young)
136                                 break;
137                 }
138         }
139         srcu_read_unlock(&srcu, id);
140
141         return young;
142 }
143
144 void __mmu_notifier_change_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
145                                pte_t pte)
146 {
147         struct mmu_notifier *mn;
148         int id;
149
150         id = srcu_read_lock(&srcu);
151         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
152                 if (mn->ops->change_pte)
153                         mn->ops->change_pte(mn, mm, address, pte);
154         }
155         srcu_read_unlock(&srcu, id);
156 }
157
158 void __mmu_notifier_invalidate_page(struct mm_struct *mm,
159                                           unsigned long address)
160 {
161         struct mmu_notifier *mn;
162         int id;
163
164         id = srcu_read_lock(&srcu);
165         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
166                 if (mn->ops->invalidate_page)
167                         mn->ops->invalidate_page(mn, mm, address);
168         }
169         srcu_read_unlock(&srcu, id);
170 }
171
172 void __mmu_notifier_invalidate_range_start(struct mm_struct *mm,
173                                   unsigned long start, unsigned long end)
174 {
175         struct mmu_notifier *mn;
176         int id;
177
178         id = srcu_read_lock(&srcu);
179         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
180                 if (mn->ops->invalidate_range_start)
181                         mn->ops->invalidate_range_start(mn, mm, start, end);
182         }
183         srcu_read_unlock(&srcu, id);
184 }
185 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmu_notifier_invalidate_range_start);
186
187 void __mmu_notifier_invalidate_range_end(struct mm_struct *mm,
188                                   unsigned long start, unsigned long end)
189 {
190         struct mmu_notifier *mn;
191         int id;
192
193         id = srcu_read_lock(&srcu);
194         hlist_for_each_entry_rcu(mn, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
195                 if (mn->ops->invalidate_range_end)
196                         mn->ops->invalidate_range_end(mn, mm, start, end);
197         }
198         srcu_read_unlock(&srcu, id);
199 }
200 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmu_notifier_invalidate_range_end);
201
202 static int do_mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn,
203                                     struct mm_struct *mm,
204                                     int take_mmap_sem)
205 {
206         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
207         int ret;
208
209         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users) <= 0);
210
211         /*
212          * Verify that mmu_notifier_init() already run and the global srcu is
213          * initialized.
214          */
215         BUG_ON(!srcu.per_cpu_ref);
216
217         ret = -ENOMEM;
218         mmu_notifier_mm = kmalloc(sizeof(struct mmu_notifier_mm), GFP_KERNEL);
219         if (unlikely(!mmu_notifier_mm))
220                 goto out;
221
222         if (take_mmap_sem)
223                 down_write(&mm->mmap_sem);
224         ret = mm_take_all_locks(mm);
225         if (unlikely(ret))
226                 goto out_clean;
227
228         if (!mm_has_notifiers(mm)) {
229                 INIT_HLIST_HEAD(&mmu_notifier_mm->list);
230                 spin_lock_init(&mmu_notifier_mm->lock);
231
232                 mm->mmu_notifier_mm = mmu_notifier_mm;
233                 mmu_notifier_mm = NULL;
234         }
235         atomic_inc(&mm->mm_count);
236
237         /*
238          * Serialize the update against mmu_notifier_unregister. A
239          * side note: mmu_notifier_release can't run concurrently with
240          * us because we hold the mm_users pin (either implicitly as
241          * current->mm or explicitly with get_task_mm() or similar).
242          * We can't race against any other mmu notifier method either
243          * thanks to mm_take_all_locks().
244          */
245         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
246         hlist_add_head(&mn->hlist, &mm->mmu_notifier_mm->list);
247         spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
248
249         mm_drop_all_locks(mm);
250 out_clean:
251         if (take_mmap_sem)
252                 up_write(&mm->mmap_sem);
253         kfree(mmu_notifier_mm);
254 out:
255         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users) <= 0);
256         return ret;
257 }
258
259 /*
260  * Must not hold mmap_sem nor any other VM related lock when calling
261  * this registration function. Must also ensure mm_users can't go down
262  * to zero while this runs to avoid races with mmu_notifier_release,
263  * so mm has to be current->mm or the mm should be pinned safely such
264  * as with get_task_mm(). If the mm is not current->mm, the mm_users
265  * pin should be released by calling mmput after mmu_notifier_register
266  * returns. mmu_notifier_unregister must be always called to
267  * unregister the notifier. mm_count is automatically pinned to allow
268  * mmu_notifier_unregister to safely run at any time later, before or
269  * after exit_mmap. ->release will always be called before exit_mmap
270  * frees the pages.
271  */
272 int mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
273 {
274         return do_mmu_notifier_register(mn, mm, 1);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_register);
277
278 /*
279  * Same as mmu_notifier_register but here the caller must hold the
280  * mmap_sem in write mode.
281  */
282 int __mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
283 {
284         return do_mmu_notifier_register(mn, mm, 0);
285 }
286 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmu_notifier_register);
287
288 /* this is called after the last mmu_notifier_unregister() returned */
289 void __mmu_notifier_mm_destroy(struct mm_struct *mm)
290 {
291         BUG_ON(!hlist_empty(&mm->mmu_notifier_mm->list));
292         kfree(mm->mmu_notifier_mm);
293         mm->mmu_notifier_mm = LIST_POISON1; /* debug */
294 }
295
296 /*
297  * This releases the mm_count pin automatically and frees the mm
298  * structure if it was the last user of it. It serializes against
299  * running mmu notifiers with SRCU and against mmu_notifier_unregister
300  * with the unregister lock + SRCU. All sptes must be dropped before
301  * calling mmu_notifier_unregister. ->release or any other notifier
302  * method may be invoked concurrently with mmu_notifier_unregister,
303  * and only after mmu_notifier_unregister returned we're guaranteed
304  * that ->release or any other method can't run anymore.
305  */
306 void mmu_notifier_unregister(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
307 {
308         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_count) <= 0);
309
310         if (!hlist_unhashed(&mn->hlist)) {
311                 /*
312                  * SRCU here will force exit_mmap to wait for ->release to
313                  * finish before freeing the pages.
314                  */
315                 int id;
316
317                 id = srcu_read_lock(&srcu);
318                 /*
319                  * exit_mmap will block in mmu_notifier_release to guarantee
320                  * that ->release is called before freeing the pages.
321                  */
322                 if (mn->ops->release)
323                         mn->ops->release(mn, mm);
324                 srcu_read_unlock(&srcu, id);
325
326                 spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
327                 /*
328                  * Can not use list_del_rcu() since __mmu_notifier_release
329                  * can delete it before we hold the lock.
330                  */
331                 hlist_del_init_rcu(&mn->hlist);
332                 spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
333         }
334
335         /*
336          * Wait for any running method to finish, of course including
337          * ->release if it was run by mmu_notifier_release instead of us.
338          */
339         synchronize_srcu(&srcu);
340
341         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_count) <= 0);
342
343         mmdrop(mm);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_unregister);
346
347 /*
348  * Same as mmu_notifier_unregister but no callback and no srcu synchronization.
349  */
350 void mmu_notifier_unregister_no_release(struct mmu_notifier *mn,
351                                         struct mm_struct *mm)
352 {
353         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
354         /*
355          * Can not use list_del_rcu() since __mmu_notifier_release
356          * can delete it before we hold the lock.
357          */
358         hlist_del_init_rcu(&mn->hlist);
359         spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
360
361         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_count) <= 0);
362         mmdrop(mm);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_unregister_no_release);
365
366 static int __init mmu_notifier_init(void)
367 {
368         return init_srcu_struct(&srcu);
369 }
370 subsys_initcall(mmu_notifier_init);