]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/gup.c
70d65e4015a49374ad8f39e28e7316e5599f7cb3
[karo-tx-linux.git] / mm / gup.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/errno.h>
3 #include <linux/err.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/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(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         if (flags & FOLL_SPLIT) {
245                 int ret;
246                 page = pmd_page(*pmd);
247                 if (is_huge_zero_page(page)) {
248                         spin_unlock(ptl);
249                         ret = 0;
250                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
251                 } else {
252                         get_page(page);
253                         spin_unlock(ptl);
254                         lock_page(page);
255                         ret = split_huge_page(page);
256                         unlock_page(page);
257                         put_page(page);
258                 }
259
260                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
261                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
262         }
263
264         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
265         spin_unlock(ptl);
266         *page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
267         return page;
268 }
269
270 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
271                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
272                 struct page **page)
273 {
274         pgd_t *pgd;
275         pud_t *pud;
276         pmd_t *pmd;
277         pte_t *pte;
278         int ret = -EFAULT;
279
280         /* user gate pages are read-only */
281         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
282                 return -EFAULT;
283         if (address > TASK_SIZE)
284                 pgd = pgd_offset_k(address);
285         else
286                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
287         BUG_ON(pgd_none(*pgd));
288         pud = pud_offset(pgd, address);
289         BUG_ON(pud_none(*pud));
290         pmd = pmd_offset(pud, address);
291         if (pmd_none(*pmd))
292                 return -EFAULT;
293         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
294         pte = pte_offset_map(pmd, address);
295         if (pte_none(*pte))
296                 goto unmap;
297         *vma = get_gate_vma(mm);
298         if (!page)
299                 goto out;
300         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
301         if (!*page) {
302                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
303                         goto unmap;
304                 *page = pte_page(*pte);
305         }
306         get_page(*page);
307 out:
308         ret = 0;
309 unmap:
310         pte_unmap(pte);
311         return ret;
312 }
313
314 /*
315  * mmap_sem must be held on entry.  If @nonblocking != NULL and
316  * *@flags does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem may be released.
317  * If it is, *@nonblocking will be set to 0 and -EBUSY returned.
318  */
319 static int faultin_page(struct task_struct *tsk, struct vm_area_struct *vma,
320                 unsigned long address, unsigned int *flags, int *nonblocking)
321 {
322         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
323         unsigned int fault_flags = 0;
324         int ret;
325
326         /* mlock all present pages, but do not fault in new pages */
327         if ((*flags & (FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK)) == FOLL_MLOCK)
328                 return -ENOENT;
329         /* For mm_populate(), just skip the stack guard page. */
330         if ((*flags & FOLL_POPULATE) &&
331                         (stack_guard_page_start(vma, address) ||
332                          stack_guard_page_end(vma, address + PAGE_SIZE)))
333                 return -ENOENT;
334         if (*flags & FOLL_WRITE)
335                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
336         if (nonblocking)
337                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
338         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
339                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
340         if (*flags & FOLL_TRIED) {
341                 VM_WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY);
342                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
343         }
344
345         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
346         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
347                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
348                         return -ENOMEM;
349                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
350                         return *flags & FOLL_HWPOISON ? -EHWPOISON : -EFAULT;
351                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
352                         return -EFAULT;
353                 BUG();
354         }
355
356         if (tsk) {
357                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
358                         tsk->maj_flt++;
359                 else
360                         tsk->min_flt++;
361         }
362
363         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
364                 if (nonblocking)
365                         *nonblocking = 0;
366                 return -EBUSY;
367         }
368
369         /*
370          * The VM_FAULT_WRITE bit tells us that do_wp_page has broken COW when
371          * necessary, even if maybe_mkwrite decided not to set pte_write. We
372          * can thus safely do subsequent page lookups as if they were reads.
373          * But only do so when looping for pte_write is futile: in some cases
374          * userspace may also be wanting to write to the gotten user page,
375          * which a read fault here might prevent (a readonly page might get
376          * reCOWed by userspace write).
377          */
378         if ((ret & VM_FAULT_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_WRITE))
379                 *flags &= ~FOLL_WRITE;
380         return 0;
381 }
382
383 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
384 {
385         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
386
387         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
388                 return -EFAULT;
389
390         if (gup_flags & FOLL_WRITE) {
391                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
392                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
393                                 return -EFAULT;
394                         /*
395                          * We used to let the write,force case do COW in a
396                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
397                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
398                          * executable, without corrupting the file (yet only
399                          * when that file had been opened for writing!).
400                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
401                          * just reject it.
402                          */
403                         if (!is_cow_mapping(vm_flags)) {
404                                 WARN_ON_ONCE(vm_flags & VM_MAYWRITE);
405                                 return -EFAULT;
406                         }
407                 }
408         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
409                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
410                         return -EFAULT;
411                 /*
412                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
413                  * have VM_MAYREAD set?
414                  */
415                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
416                         return -EFAULT;
417         }
418         return 0;
419 }
420
421 /**
422  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
423  * @tsk:        task_struct of target task
424  * @mm:         mm_struct of target mm
425  * @start:      starting user address
426  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
427  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
428  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
429  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
430  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
431  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
432  *              Or NULL if the caller does not require them.
433  * @nonblocking: whether waiting for disk IO or mmap_sem contention
434  *
435  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
436  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
437  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
438  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
439  * remain valid while mmap_sem is held.
440  *
441  * Must be called with mmap_sem held.  It may be released.  See below.
442  *
443  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
444  * each struct page that each user address corresponds to at a given
445  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
446  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
447  *
448  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
449  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
450  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
451  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
452  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
453  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
454  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
455  * locks can't be held over the syscall boundary.
456  *
457  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
458  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
459  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
460  * before put_page is called.
461  *
462  * If @nonblocking != NULL, __get_user_pages will not wait for disk IO
463  * or mmap_sem contention, and if waiting is needed to pin all pages,
464  * *@nonblocking will be set to 0.  Further, if @gup_flags does not
465  * include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem will be released via up_read() in
466  * this case.
467  *
468  * A caller using such a combination of @nonblocking and @gup_flags
469  * must therefore hold the mmap_sem for reading only, and recognize
470  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
471  * reading or writing and will not be released.
472  *
473  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
474  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
475  * you need some special @gup_flags.
476  */
477 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
478                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
479                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
480                 struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking)
481 {
482         long i = 0;
483         unsigned int page_mask;
484         struct vm_area_struct *vma = NULL;
485
486         if (!nr_pages)
487                 return 0;
488
489         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & FOLL_GET));
490
491         /*
492          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
493          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
494          * using the address space
495          */
496         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
497                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
498
499         do {
500                 struct page *page;
501                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
502                 unsigned int page_increm;
503
504                 /* first iteration or cross vma bound */
505                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
506                         vma = find_extend_vma(mm, start);
507                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
508                                 int ret;
509                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
510                                                 gup_flags, &vma,
511                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
512                                 if (ret)
513                                         return i ? : ret;
514                                 page_mask = 0;
515                                 goto next_page;
516                         }
517
518                         if (!vma || check_vma_flags(vma, gup_flags))
519                                 return i ? : -EFAULT;
520                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
521                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
522                                                 &start, &nr_pages, i,
523                                                 gup_flags);
524                                 continue;
525                         }
526                 }
527 retry:
528                 /*
529                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
530                  * potentially allocating memory.
531                  */
532                 if (unlikely(fatal_signal_pending(current)))
533                         return i ? i : -ERESTARTSYS;
534                 cond_resched();
535                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &page_mask);
536                 if (!page) {
537                         int ret;
538                         ret = faultin_page(tsk, vma, start, &foll_flags,
539                                         nonblocking);
540                         switch (ret) {
541                         case 0:
542                                 goto retry;
543                         case -EFAULT:
544                         case -ENOMEM:
545                         case -EHWPOISON:
546                                 return i ? i : ret;
547                         case -EBUSY:
548                                 return i;
549                         case -ENOENT:
550                                 goto next_page;
551                         }
552                         BUG();
553                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
554                         /*
555                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
556                          * struct page.
557                          */
558                         goto next_page;
559                 } else if (IS_ERR(page)) {
560                         return i ? i : PTR_ERR(page);
561                 }
562                 if (pages) {
563                         pages[i] = page;
564                         flush_anon_page(vma, page, start);
565                         flush_dcache_page(page);
566                         page_mask = 0;
567                 }
568 next_page:
569                 if (vmas) {
570                         vmas[i] = vma;
571                         page_mask = 0;
572                 }
573                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & page_mask);
574                 if (page_increm > nr_pages)
575                         page_increm = nr_pages;
576                 i += page_increm;
577                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
578                 nr_pages -= page_increm;
579         } while (nr_pages);
580         return i;
581 }
582 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages);
583
584 /*
585  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
586  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
587  *              NULL if faults are not to be recorded.
588  * @mm:         mm_struct of target mm
589  * @address:    user address
590  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
591  *
592  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
593  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
594  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
595  * trying again.
596  *
597  * Typically this is meant to be used by the futex code.
598  *
599  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
600  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
601  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
602  * handle_mm_fault() only guarantees to update these in the struct page.
603  *
604  * This is important for some architectures where those bits also gate the
605  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
606  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
607  * succeed.
608  *
609  * This has the same semantics wrt the @mm->mmap_sem as does filemap_fault().
610  */
611 int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
612                      unsigned long address, unsigned int fault_flags)
613 {
614         struct vm_area_struct *vma;
615         vm_flags_t vm_flags;
616         int ret;
617
618         vma = find_extend_vma(mm, address);
619         if (!vma || address < vma->vm_start)
620                 return -EFAULT;
621
622         vm_flags = (fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE) ? VM_WRITE : VM_READ;
623         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
624                 return -EFAULT;
625
626         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
627         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
628                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
629                         return -ENOMEM;
630                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
631                         return -EHWPOISON;
632                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
633                         return -EFAULT;
634                 BUG();
635         }
636         if (tsk) {
637                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
638                         tsk->maj_flt++;
639                 else
640                         tsk->min_flt++;
641         }
642         return 0;
643 }
644
645 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk,
646                                                 struct mm_struct *mm,
647                                                 unsigned long start,
648                                                 unsigned long nr_pages,
649                                                 int write, int force,
650                                                 struct page **pages,
651                                                 struct vm_area_struct **vmas,
652                                                 int *locked, bool notify_drop,
653                                                 unsigned int flags)
654 {
655         long ret, pages_done;
656         bool lock_dropped;
657
658         if (locked) {
659                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
660                 BUG_ON(vmas);
661                 /* check caller initialized locked */
662                 BUG_ON(*locked != 1);
663         }
664
665         if (pages)
666                 flags |= FOLL_GET;
667         if (write)
668                 flags |= FOLL_WRITE;
669         if (force)
670                 flags |= FOLL_FORCE;
671
672         pages_done = 0;
673         lock_dropped = false;
674         for (;;) {
675                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, nr_pages, flags, pages,
676                                        vmas, locked);
677                 if (!locked)
678                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
679                         return ret;
680
681                 /* VM_FAULT_RETRY cannot return errors */
682                 if (!*locked) {
683                         BUG_ON(ret < 0);
684                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
685                 }
686
687                 if (!pages)
688                         /* If it's a prefault don't insist harder */
689                         return ret;
690
691                 if (ret > 0) {
692                         nr_pages -= ret;
693                         pages_done += ret;
694                         if (!nr_pages)
695                                 break;
696                 }
697                 if (*locked) {
698                         /* VM_FAULT_RETRY didn't trigger */
699                         if (!pages_done)
700                                 pages_done = ret;
701                         break;
702                 }
703                 /* VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset */
704                 pages += ret;
705                 start += ret << PAGE_SHIFT;
706
707                 /*
708                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
709                  * without FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY but with
710                  * FAULT_FLAG_TRIED.
711                  */
712                 *locked = 1;
713                 lock_dropped = true;
714                 down_read(&mm->mmap_sem);
715                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
716                                        pages, NULL, NULL);
717                 if (ret != 1) {
718                         BUG_ON(ret > 1);
719                         if (!pages_done)
720                                 pages_done = ret;
721                         break;
722                 }
723                 nr_pages--;
724                 pages_done++;
725                 if (!nr_pages)
726                         break;
727                 pages++;
728                 start += PAGE_SIZE;
729         }
730         if (notify_drop && lock_dropped && *locked) {
731                 /*
732                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
733                  * and so the critical section protected by it was lost.
734                  */
735                 up_read(&mm->mmap_sem);
736                 *locked = 0;
737         }
738         return pages_done;
739 }
740
741 /*
742  * We can leverage the VM_FAULT_RETRY functionality in the page fault
743  * paths better by using either get_user_pages_locked() or
744  * get_user_pages_unlocked().
745  *
746  * get_user_pages_locked() is suitable to replace the form:
747  *
748  *      down_read(&mm->mmap_sem);
749  *      do_something()
750  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
751  *      up_read(&mm->mmap_sem);
752  *
753  *  to:
754  *
755  *      int locked = 1;
756  *      down_read(&mm->mmap_sem);
757  *      do_something()
758  *      get_user_pages_locked(tsk, mm, ..., pages, &locked);
759  *      if (locked)
760  *          up_read(&mm->mmap_sem);
761  */
762 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
763                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
764                            int write, int force, struct page **pages,
765                            int *locked)
766 {
767         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
768                                        pages, NULL, locked, true, FOLL_TOUCH);
769 }
770 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_locked);
771
772 /*
773  * Same as get_user_pages_unlocked(...., FOLL_TOUCH) but it allows to
774  * pass additional gup_flags as last parameter (like FOLL_HWPOISON).
775  *
776  * NOTE: here FOLL_TOUCH is not set implicitly and must be set by the
777  * caller if required (just like with __get_user_pages). "FOLL_GET",
778  * "FOLL_WRITE" and "FOLL_FORCE" are set implicitly as needed
779  * according to the parameters "pages", "write", "force"
780  * respectively.
781  */
782 __always_inline long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
783                                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
784                                                int write, int force, struct page **pages,
785                                                unsigned int gup_flags)
786 {
787         long ret;
788         int locked = 1;
789         down_read(&mm->mmap_sem);
790         ret = __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
791                                       pages, NULL, &locked, false, gup_flags);
792         if (locked)
793                 up_read(&mm->mmap_sem);
794         return ret;
795 }
796 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages_unlocked);
797
798 /*
799  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
800  *
801  *      down_read(&mm->mmap_sem);
802  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
803  *      up_read(&mm->mmap_sem);
804  *
805  *  with:
806  *
807  *      get_user_pages_unlocked(tsk, mm, ..., pages);
808  *
809  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
810  * get_user_pages_fast should be used instead, if the two parameters
811  * "tsk" and "mm" are respectively equal to current and current->mm,
812  * or if "force" shall be set to 1 (get_user_pages_fast misses the
813  * "force" parameter).
814  */
815 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
816                              unsigned long start, unsigned long nr_pages,
817                              int write, int force, struct page **pages)
818 {
819         return __get_user_pages_unlocked(tsk, mm, start, nr_pages, write,
820                                          force, pages, FOLL_TOUCH);
821 }
822 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
823
824 /*
825  * get_user_pages() - pin user pages in memory
826  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
827  *              NULL if faults are not to be recorded.
828  * @mm:         mm_struct of target mm
829  * @start:      starting user address
830  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
831  * @write:      whether pages will be written to by the caller
832  * @force:      whether to force access even when user mapping is currently
833  *              protected (but never forces write access to shared mapping).
834  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
835  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
836  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
837  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
838  *              Or NULL if the caller does not require them.
839  *
840  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
841  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
842  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
843  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
844  * remain valid while mmap_sem is held.
845  *
846  * Must be called with mmap_sem held for read or write.
847  *
848  * get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
849  * each struct page that each user address corresponds to at a given
850  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
851  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
852  *
853  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
854  * get_user_pages returns, and there may even be a completely different
855  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
856  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
857  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
858  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
859  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
860  * locks can't be held over the syscall boundary.
861  *
862  * If write=0, the page must not be written to. If the page is written to,
863  * set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must be called
864  * after the page is finished with, and before put_page is called.
865  *
866  * get_user_pages is typically used for fewer-copy IO operations, to get a
867  * handle on the memory by some means other than accesses via the user virtual
868  * addresses. The pages may be submitted for DMA to devices or accessed via
869  * their kernel linear mapping (via the kmap APIs). Care should be taken to
870  * use the correct cache flushing APIs.
871  *
872  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
873  *
874  * get_user_pages should be phased out in favor of
875  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
876  * should use get_user_pages because it cannot pass
877  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
878  */
879 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
880                 unsigned long start, unsigned long nr_pages, int write,
881                 int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas)
882 {
883         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
884                                        pages, vmas, NULL, false, FOLL_TOUCH);
885 }
886 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
887
888 /**
889  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
890  * @vma:   target vma
891  * @start: start address
892  * @end:   end address
893  * @nonblocking:
894  *
895  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
896  *
897  * return 0 on success, negative error code on error.
898  *
899  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held.
900  *
901  * If @nonblocking is NULL, it may be held for read or write and will
902  * be unperturbed.
903  *
904  * If @nonblocking is non-NULL, it must held for read only and may be
905  * released.  If it's released, *@nonblocking will be set to 0.
906  */
907 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
908                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
909 {
910         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
911         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
912         int gup_flags;
913
914         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
915         VM_BUG_ON(end   & ~PAGE_MASK);
916         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
917         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
918         VM_BUG_ON_MM(!rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem), mm);
919
920         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK;
921         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
922                 gup_flags &= ~FOLL_POPULATE;
923         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
924                 gup_flags |= FOLL_SPLIT;
925         /*
926          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
927          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
928          * and we would not want to dirty them for nothing.
929          */
930         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
931                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
932
933         /*
934          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
935          * other than PROT_NONE.
936          */
937         if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC))
938                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
939
940         /*
941          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
942          * not result in a stack expansion that recurses back here.
943          */
944         return __get_user_pages(current, mm, start, nr_pages, gup_flags,
945                                 NULL, NULL, nonblocking);
946 }
947
948 /*
949  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
950  *
951  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
952  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
953  * mmap_sem must not be held.
954  */
955 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
956 {
957         struct mm_struct *mm = current->mm;
958         unsigned long end, nstart, nend;
959         struct vm_area_struct *vma = NULL;
960         int locked = 0;
961         long ret = 0;
962
963         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
964         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
965         end = start + len;
966
967         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
968                 /*
969                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
970                  * Find first corresponding VMA.
971                  */
972                 if (!locked) {
973                         locked = 1;
974                         down_read(&mm->mmap_sem);
975                         vma = find_vma(mm, nstart);
976                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
977                         vma = vma->vm_next;
978                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
979                         break;
980                 /*
981                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
982                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
983                  */
984                 nend = min(end, vma->vm_end);
985                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
986                         continue;
987                 if (nstart < vma->vm_start)
988                         nstart = vma->vm_start;
989                 /*
990                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
991                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
992                  * if the vma was already munlocked.
993                  */
994                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
995                 if (ret < 0) {
996                         if (ignore_errors) {
997                                 ret = 0;
998                                 continue;       /* continue at next VMA */
999                         }
1000                         break;
1001                 }
1002                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1003                 ret = 0;
1004         }
1005         if (locked)
1006                 up_read(&mm->mmap_sem);
1007         return ret;     /* 0 or negative error code */
1008 }
1009
1010 /**
1011  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1012  * @addr: user address
1013  *
1014  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1015  * to be freed afterwards by page_cache_release() or put_page().
1016  *
1017  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1018  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1019  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1020  * allowing a hole to be left in the corefile to save diskspace.
1021  *
1022  * Called without mmap_sem, but after all other threads have been killed.
1023  */
1024 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1025 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1026 {
1027         struct vm_area_struct *vma;
1028         struct page *page;
1029
1030         if (__get_user_pages(current, current->mm, addr, 1,
1031                              FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET, &page, &vma,
1032                              NULL) < 1)
1033                 return NULL;
1034         flush_cache_page(vma, addr, page_to_pfn(page));
1035         return page;
1036 }
1037 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1038
1039 /*
1040  * Generic RCU Fast GUP
1041  *
1042  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
1043  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
1044  * protected from page table pages being freed from under it, and should
1045  * block any THP splits.
1046  *
1047  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
1048  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
1049  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
1050  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
1051  *
1052  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
1053  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
1054  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
1055  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
1056  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
1057  *
1058  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
1059  * are currently made:
1060  *
1061  *  *) HAVE_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table is used to free
1062  *      pages containing page tables.
1063  *
1064  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
1065  *
1066  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
1067  *
1068  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
1069  *
1070  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
1071  */
1072 #ifdef CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP
1073
1074 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
1075 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1076                          int write, struct page **pages, int *nr)
1077 {
1078         pte_t *ptep, *ptem;
1079         int ret = 0;
1080
1081         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
1082         do {
1083                 /*
1084                  * In the line below we are assuming that the pte can be read
1085                  * atomically. If this is not the case for your architecture,
1086                  * please wrap this in a helper function!
1087                  *
1088                  * for an example see gup_get_pte in arch/x86/mm/gup.c
1089                  */
1090                 pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
1091                 struct page *head, *page;
1092
1093                 /*
1094                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
1095                  * path using the pte_protnone check.
1096                  */
1097                 if (!pte_present(pte) || pte_special(pte) ||
1098                         pte_protnone(pte) || (write && !pte_write(pte)))
1099                         goto pte_unmap;
1100
1101                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
1102                 page = pte_page(pte);
1103                 head = compound_head(page);
1104
1105                 if (!page_cache_get_speculative(head))
1106                         goto pte_unmap;
1107
1108                 if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
1109                         put_page(head);
1110                         goto pte_unmap;
1111                 }
1112
1113                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1114                 pages[*nr] = page;
1115                 (*nr)++;
1116
1117         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1118
1119         ret = 1;
1120
1121 pte_unmap:
1122         pte_unmap(ptem);
1123         return ret;
1124 }
1125 #else
1126
1127 /*
1128  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
1129  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
1130  * to be special.
1131  *
1132  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
1133  * __get_user_pages_fast implementation that can pin pages. Thus it's still
1134  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
1135  */
1136 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1137                          int write, struct page **pages, int *nr)
1138 {
1139         return 0;
1140 }
1141 #endif /* __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL */
1142
1143 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
1144                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1145 {
1146         struct page *head, *page;
1147         int refs;
1148
1149         if (write && !pmd_write(orig))
1150                 return 0;
1151
1152         refs = 0;
1153         head = pmd_page(orig);
1154         page = head + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1155         do {
1156                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1157                 pages[*nr] = page;
1158                 (*nr)++;
1159                 page++;
1160                 refs++;
1161         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1162
1163         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1164                 *nr -= refs;
1165                 return 0;
1166         }
1167
1168         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
1169                 *nr -= refs;
1170                 while (refs--)
1171                         put_page(head);
1172                 return 0;
1173         }
1174
1175         return 1;
1176 }
1177
1178 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
1179                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1180 {
1181         struct page *head, *page;
1182         int refs;
1183
1184         if (write && !pud_write(orig))
1185                 return 0;
1186
1187         refs = 0;
1188         head = pud_page(orig);
1189         page = head + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1190         do {
1191                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1192                 pages[*nr] = page;
1193                 (*nr)++;
1194                 page++;
1195                 refs++;
1196         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1197
1198         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1199                 *nr -= refs;
1200                 return 0;
1201         }
1202
1203         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
1204                 *nr -= refs;
1205                 while (refs--)
1206                         put_page(head);
1207                 return 0;
1208         }
1209
1210         return 1;
1211 }
1212
1213 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
1214                         unsigned long end, int write,
1215                         struct page **pages, int *nr)
1216 {
1217         int refs;
1218         struct page *head, *page;
1219
1220         if (write && !pgd_write(orig))
1221                 return 0;
1222
1223         refs = 0;
1224         head = pgd_page(orig);
1225         page = head + ((addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1226         do {
1227                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1228                 pages[*nr] = page;
1229                 (*nr)++;
1230                 page++;
1231                 refs++;
1232         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1233
1234         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1235                 *nr -= refs;
1236                 return 0;
1237         }
1238
1239         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
1240                 *nr -= refs;
1241                 while (refs--)
1242                         put_page(head);
1243                 return 0;
1244         }
1245
1246         return 1;
1247 }
1248
1249 static int gup_pmd_range(pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
1250                 int write, struct page **pages, int *nr)
1251 {
1252         unsigned long next;
1253         pmd_t *pmdp;
1254
1255         pmdp = pmd_offset(&pud, addr);
1256         do {
1257                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1258
1259                 next = pmd_addr_end(addr, end);
1260                 if (pmd_none(pmd))
1261                         return 0;
1262
1263                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd))) {
1264                         /*
1265                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
1266                          * slowpath for accounting purposes and so that they
1267                          * can be serialised against THP migration.
1268                          */
1269                         if (pmd_protnone(pmd))
1270                                 return 0;
1271
1272                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, write,
1273                                 pages, nr))
1274                                 return 0;
1275
1276                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
1277                         /*
1278                          * architecture have different format for hugetlbfs
1279                          * pmd format and THP pmd format
1280                          */
1281                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
1282                                          PMD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1283                                 return 0;
1284                 } else if (!gup_pte_range(pmd, addr, next, write, pages, nr))
1285                                 return 0;
1286         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
1287
1288         return 1;
1289 }
1290
1291 static int gup_pud_range(pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
1292                          int write, struct page **pages, int *nr)
1293 {
1294         unsigned long next;
1295         pud_t *pudp;
1296
1297         pudp = pud_offset(&pgd, addr);
1298         do {
1299                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
1300
1301                 next = pud_addr_end(addr, end);
1302                 if (pud_none(pud))
1303                         return 0;
1304                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
1305                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, write,
1306                                           pages, nr))
1307                                 return 0;
1308                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
1309                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
1310                                          PUD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1311                                 return 0;
1312                 } else if (!gup_pmd_range(pud, addr, next, write, pages, nr))
1313                         return 0;
1314         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
1315
1316         return 1;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
1321  * the regular GUP. It will only return non-negative values.
1322  */
1323 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1324                           struct page **pages)
1325 {
1326         struct mm_struct *mm = current->mm;
1327         unsigned long addr, len, end;
1328         unsigned long next, flags;
1329         pgd_t *pgdp;
1330         int nr = 0;
1331
1332         start &= PAGE_MASK;
1333         addr = start;
1334         len = (unsigned long) nr_pages << PAGE_SHIFT;
1335         end = start + len;
1336
1337         if (unlikely(!access_ok(write ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ,
1338                                         start, len)))
1339                 return 0;
1340
1341         /*
1342          * Disable interrupts.  We use the nested form as we can already have
1343          * interrupts disabled by get_futex_key.
1344          *
1345          * With interrupts disabled, we block page table pages from being
1346          * freed from under us. See mmu_gather_tlb in asm-generic/tlb.h
1347          * for more details.
1348          *
1349          * We do not adopt an rcu_read_lock(.) here as we also want to
1350          * block IPIs that come from THPs splitting.
1351          */
1352
1353         local_irq_save(flags);
1354         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
1355         do {
1356                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1357
1358                 next = pgd_addr_end(addr, end);
1359                 if (pgd_none(pgd))
1360                         break;
1361                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
1362                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, write,
1363                                           pages, &nr))
1364                                 break;
1365                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
1366                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
1367                                          PGDIR_SHIFT, next, write, pages, &nr))
1368                                 break;
1369                 } else if (!gup_pud_range(pgd, addr, next, write, pages, &nr))
1370                         break;
1371         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
1372         local_irq_restore(flags);
1373
1374         return nr;
1375 }
1376
1377 /**
1378  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
1379  * @start:      starting user address
1380  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1381  * @write:      whether pages will be written to
1382  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1383  *              Should be at least nr_pages long.
1384  *
1385  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_sem.
1386  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
1387  * calling get_user_pages().
1388  *
1389  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
1390  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
1391  * were pinned, returns -errno.
1392  */
1393 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1394                         struct page **pages)
1395 {
1396         struct mm_struct *mm = current->mm;
1397         int nr, ret;
1398
1399         start &= PAGE_MASK;
1400         nr = __get_user_pages_fast(start, nr_pages, write, pages);
1401         ret = nr;
1402
1403         if (nr < nr_pages) {
1404                 /* Try to get the remaining pages with get_user_pages */
1405                 start += nr << PAGE_SHIFT;
1406                 pages += nr;
1407
1408                 ret = get_user_pages_unlocked(current, mm, start,
1409                                               nr_pages - nr, write, 0, pages);
1410
1411                 /* Have to be a bit careful with return values */
1412                 if (nr > 0) {
1413                         if (ret < 0)
1414                                 ret = nr;
1415                         else
1416                                 ret += nr;
1417                 }
1418         }
1419
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 #endif /* CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP */