ARM64: dts: rk3328: add pdm node
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 /*
62  * FOLL_FORCE can write to even unwritable pte's, but only
63  * after we've gone through a COW cycle and they are dirty.
64  */
65 static inline bool can_follow_write_pte(pte_t pte, unsigned int flags)
66 {
67         return pte_write(pte) ||
68                 ((flags & FOLL_FORCE) && (flags & FOLL_COW) && pte_dirty(pte));
69 }
70
71 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
72                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags)
73 {
74         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
75         struct page *page;
76         spinlock_t *ptl;
77         pte_t *ptep, pte;
78
79 retry:
80         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
81                 return no_page_table(vma, flags);
82
83         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
84         pte = *ptep;
85         if (!pte_present(pte)) {
86                 swp_entry_t entry;
87                 /*
88                  * KSM's break_ksm() relies upon recognizing a ksm page
89                  * even while it is being migrated, so for that case we
90                  * need migration_entry_wait().
91                  */
92                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
93                         goto no_page;
94                 if (pte_none(pte))
95                         goto no_page;
96                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
97                 if (!is_migration_entry(entry))
98                         goto no_page;
99                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
100                 migration_entry_wait(mm, pmd, address);
101                 goto retry;
102         }
103         if ((flags & FOLL_NUMA) && pte_protnone(pte))
104                 goto no_page;
105         if ((flags & FOLL_WRITE) && !can_follow_write_pte(pte, flags)) {
106                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
107                 return NULL;
108         }
109
110         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
111         if (unlikely(!page)) {
112                 if (flags & FOLL_DUMP) {
113                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
114                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
115                         goto out;
116                 }
117
118                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
119                         page = pte_page(pte);
120                 } else {
121                         int ret;
122
123                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
124                         page = ERR_PTR(ret);
125                         goto out;
126                 }
127         }
128
129         if (flags & FOLL_GET)
130                 get_page_foll(page);
131         if (flags & FOLL_TOUCH) {
132                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
133                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
134                         set_page_dirty(page);
135                 /*
136                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
137                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
138                  * mark_page_accessed().
139                  */
140                 mark_page_accessed(page);
141         }
142         if ((flags & FOLL_MLOCK) && (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
143                 /*
144                  * The preliminary mapping check is mainly to avoid the
145                  * pointless overhead of lock_page on the ZERO_PAGE
146                  * which might bounce very badly if there is contention.
147                  *
148                  * If the page is already locked, we don't need to
149                  * handle it now - vmscan will handle it later if and
150                  * when it attempts to reclaim the page.
151                  */
152                 if (page->mapping && trylock_page(page)) {
153                         lru_add_drain();  /* push cached pages to LRU */
154                         /*
155                          * Because we lock page here, and migration is
156                          * blocked by the pte's page reference, and we
157                          * know the page is still mapped, we don't even
158                          * need to check for file-cache page truncation.
159                          */
160                         mlock_vma_page(page);
161                         unlock_page(page);
162                 }
163         }
164 out:
165         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
166         return page;
167 no_page:
168         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
169         if (!pte_none(pte))
170                 return NULL;
171         return no_page_table(vma, flags);
172 }
173
174 /**
175  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
176  * @vma: vm_area_struct mapping @address
177  * @address: virtual address to look up
178  * @flags: flags modifying lookup behaviour
179  * @page_mask: on output, *page_mask is set according to the size of the page
180  *
181  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
182  *
183  * Returns the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
184  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
185  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
186  */
187 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
188                               unsigned long address, unsigned int flags,
189                               unsigned int *page_mask)
190 {
191         pgd_t *pgd;
192         pud_t *pud;
193         pmd_t *pmd;
194         spinlock_t *ptl;
195         struct page *page;
196         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
197
198         *page_mask = 0;
199
200         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
201         if (!IS_ERR(page)) {
202                 BUG_ON(flags & FOLL_GET);
203                 return page;
204         }
205
206         pgd = pgd_offset(mm, address);
207         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
208                 return no_page_table(vma, flags);
209
210         pud = pud_offset(pgd, address);
211         if (pud_none(*pud))
212                 return no_page_table(vma, flags);
213         if (pud_huge(*pud) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
214                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
215                 if (page)
216                         return page;
217                 return no_page_table(vma, flags);
218         }
219         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
220                 return no_page_table(vma, flags);
221
222         pmd = pmd_offset(pud, address);
223         if (pmd_none(*pmd))
224                 return no_page_table(vma, flags);
225         if (pmd_huge(*pmd) && vma->vm_flags & VM_HUGETLB) {
226                 page = follow_huge_pmd(mm, address, pmd, flags);
227                 if (page)
228                         return page;
229                 return no_page_table(vma, flags);
230         }
231         if ((flags & FOLL_NUMA) && pmd_protnone(*pmd))
232                 return no_page_table(vma, flags);
233         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
234                 if (flags & FOLL_SPLIT) {
235                         split_huge_page_pmd(vma, address, pmd);
236                         return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
237                 }
238                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
239                 if (likely(pmd_trans_huge(*pmd))) {
240                         if (unlikely(pmd_trans_splitting(*pmd))) {
241                                 spin_unlock(ptl);
242                                 wait_split_huge_page(vma->anon_vma, pmd);
243                         } else {
244                                 page = follow_trans_huge_pmd(vma, address,
245                                                              pmd, flags);
246                                 spin_unlock(ptl);
247                                 *page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
248                                 return page;
249                         }
250                 } else
251                         spin_unlock(ptl);
252         }
253         return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags);
254 }
255
256 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
257                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
258                 struct page **page)
259 {
260         pgd_t *pgd;
261         pud_t *pud;
262         pmd_t *pmd;
263         pte_t *pte;
264         int ret = -EFAULT;
265
266         /* user gate pages are read-only */
267         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
268                 return -EFAULT;
269         if (address > TASK_SIZE)
270                 pgd = pgd_offset_k(address);
271         else
272                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
273         BUG_ON(pgd_none(*pgd));
274         pud = pud_offset(pgd, address);
275         BUG_ON(pud_none(*pud));
276         pmd = pmd_offset(pud, address);
277         if (pmd_none(*pmd))
278                 return -EFAULT;
279         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
280         pte = pte_offset_map(pmd, address);
281         if (pte_none(*pte))
282                 goto unmap;
283         *vma = get_gate_vma(mm);
284         if (!page)
285                 goto out;
286         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
287         if (!*page) {
288                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
289                         goto unmap;
290                 *page = pte_page(*pte);
291         }
292         get_page(*page);
293 out:
294         ret = 0;
295 unmap:
296         pte_unmap(pte);
297         return ret;
298 }
299
300 /*
301  * mmap_sem must be held on entry.  If @nonblocking != NULL and
302  * *@flags does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem may be released.
303  * If it is, *@nonblocking will be set to 0 and -EBUSY returned.
304  */
305 static int faultin_page(struct task_struct *tsk, struct vm_area_struct *vma,
306                 unsigned long address, unsigned int *flags, int *nonblocking)
307 {
308         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
309         unsigned int fault_flags = 0;
310         int ret;
311
312         /* mlock all present pages, but do not fault in new pages */
313         if ((*flags & (FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK)) == FOLL_MLOCK)
314                 return -ENOENT;
315         /* For mm_populate(), just skip the stack guard page. */
316         if ((*flags & FOLL_POPULATE) &&
317                         (stack_guard_page_start(vma, address) ||
318                          stack_guard_page_end(vma, address + PAGE_SIZE)))
319                 return -ENOENT;
320         if (*flags & FOLL_WRITE)
321                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
322         if (nonblocking)
323                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
324         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
325                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
326         if (*flags & FOLL_TRIED) {
327                 VM_WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY);
328                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
329         }
330
331         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
332         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
333                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
334                         return -ENOMEM;
335                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
336                         return *flags & FOLL_HWPOISON ? -EHWPOISON : -EFAULT;
337                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
338                         return -EFAULT;
339                 BUG();
340         }
341
342         if (tsk) {
343                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
344                         tsk->maj_flt++;
345                 else
346                         tsk->min_flt++;
347         }
348
349         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
350                 if (nonblocking)
351                         *nonblocking = 0;
352                 return -EBUSY;
353         }
354
355         /*
356          * The VM_FAULT_WRITE bit tells us that do_wp_page has broken COW when
357          * necessary, even if maybe_mkwrite decided not to set pte_write. We
358          * can thus safely do subsequent page lookups as if they were reads.
359          * But only do so when looping for pte_write is futile: in some cases
360          * userspace may also be wanting to write to the gotten user page,
361          * which a read fault here might prevent (a readonly page might get
362          * reCOWed by userspace write).
363          */
364         if ((ret & VM_FAULT_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_WRITE))
365                 *flags |= FOLL_COW;
366         return 0;
367 }
368
369 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
370 {
371         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
372
373         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
374                 return -EFAULT;
375
376         if (gup_flags & FOLL_WRITE) {
377                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
378                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
379                                 return -EFAULT;
380                         /*
381                          * We used to let the write,force case do COW in a
382                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
383                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
384                          * executable, without corrupting the file (yet only
385                          * when that file had been opened for writing!).
386                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
387                          * just reject it.
388                          */
389                         if (!is_cow_mapping(vm_flags)) {
390                                 WARN_ON_ONCE(vm_flags & VM_MAYWRITE);
391                                 return -EFAULT;
392                         }
393                 }
394         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
395                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
396                         return -EFAULT;
397                 /*
398                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
399                  * have VM_MAYREAD set?
400                  */
401                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
402                         return -EFAULT;
403         }
404         return 0;
405 }
406
407 /**
408  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
409  * @tsk:        task_struct of target task
410  * @mm:         mm_struct of target mm
411  * @start:      starting user address
412  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
413  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
414  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
415  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
416  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
417  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
418  *              Or NULL if the caller does not require them.
419  * @nonblocking: whether waiting for disk IO or mmap_sem contention
420  *
421  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
422  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
423  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
424  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
425  * remain valid while mmap_sem is held.
426  *
427  * Must be called with mmap_sem held.  It may be released.  See below.
428  *
429  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
430  * each struct page that each user address corresponds to at a given
431  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
432  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
433  *
434  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
435  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
436  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
437  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
438  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
439  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
440  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
441  * locks can't be held over the syscall boundary.
442  *
443  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
444  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
445  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
446  * before put_page is called.
447  *
448  * If @nonblocking != NULL, __get_user_pages will not wait for disk IO
449  * or mmap_sem contention, and if waiting is needed to pin all pages,
450  * *@nonblocking will be set to 0.  Further, if @gup_flags does not
451  * include FOLL_NOWAIT, the mmap_sem will be released via up_read() in
452  * this case.
453  *
454  * A caller using such a combination of @nonblocking and @gup_flags
455  * must therefore hold the mmap_sem for reading only, and recognize
456  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
457  * reading or writing and will not be released.
458  *
459  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
460  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
461  * you need some special @gup_flags.
462  */
463 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
464                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
465                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
466                 struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking)
467 {
468         long i = 0;
469         unsigned int page_mask;
470         struct vm_area_struct *vma = NULL;
471
472         if (!nr_pages)
473                 return 0;
474
475         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & FOLL_GET));
476
477         /*
478          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
479          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
480          * using the address space
481          */
482         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
483                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
484
485         do {
486                 struct page *page;
487                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
488                 unsigned int page_increm;
489
490                 /* first iteration or cross vma bound */
491                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
492                         vma = find_extend_vma(mm, start);
493                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
494                                 int ret;
495                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
496                                                 gup_flags, &vma,
497                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
498                                 if (ret)
499                                         return i ? : ret;
500                                 page_mask = 0;
501                                 goto next_page;
502                         }
503
504                         if (!vma || check_vma_flags(vma, gup_flags))
505                                 return i ? : -EFAULT;
506                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
507                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
508                                                 &start, &nr_pages, i,
509                                                 gup_flags);
510                                 continue;
511                         }
512                 }
513 retry:
514                 /*
515                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
516                  * potentially allocating memory.
517                  */
518                 if (unlikely(fatal_signal_pending(current)))
519                         return i ? i : -ERESTARTSYS;
520                 cond_resched();
521                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &page_mask);
522                 if (!page) {
523                         int ret;
524                         ret = faultin_page(tsk, vma, start, &foll_flags,
525                                         nonblocking);
526                         switch (ret) {
527                         case 0:
528                                 goto retry;
529                         case -EFAULT:
530                         case -ENOMEM:
531                         case -EHWPOISON:
532                                 return i ? i : ret;
533                         case -EBUSY:
534                                 return i;
535                         case -ENOENT:
536                                 goto next_page;
537                         }
538                         BUG();
539                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
540                         /*
541                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
542                          * struct page.
543                          */
544                         goto next_page;
545                 } else if (IS_ERR(page)) {
546                         return i ? i : PTR_ERR(page);
547                 }
548                 if (pages) {
549                         pages[i] = page;
550                         flush_anon_page(vma, page, start);
551                         flush_dcache_page(page);
552                         page_mask = 0;
553                 }
554 next_page:
555                 if (vmas) {
556                         vmas[i] = vma;
557                         page_mask = 0;
558                 }
559                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & page_mask);
560                 if (page_increm > nr_pages)
561                         page_increm = nr_pages;
562                 i += page_increm;
563                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
564                 nr_pages -= page_increm;
565         } while (nr_pages);
566         return i;
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages);
569
570 /*
571  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
572  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
573  *              NULL if faults are not to be recorded.
574  * @mm:         mm_struct of target mm
575  * @address:    user address
576  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
577  *
578  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
579  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
580  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
581  * trying again.
582  *
583  * Typically this is meant to be used by the futex code.
584  *
585  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
586  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
587  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
588  * handle_mm_fault() only guarantees to update these in the struct page.
589  *
590  * This is important for some architectures where those bits also gate the
591  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
592  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
593  * succeed.
594  *
595  * This has the same semantics wrt the @mm->mmap_sem as does filemap_fault().
596  */
597 int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
598                      unsigned long address, unsigned int fault_flags)
599 {
600         struct vm_area_struct *vma;
601         vm_flags_t vm_flags;
602         int ret;
603
604         vma = find_extend_vma(mm, address);
605         if (!vma || address < vma->vm_start)
606                 return -EFAULT;
607
608         vm_flags = (fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE) ? VM_WRITE : VM_READ;
609         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
610                 return -EFAULT;
611
612         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, fault_flags);
613         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
614                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
615                         return -ENOMEM;
616                 if (ret & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
617                         return -EHWPOISON;
618                 if (ret & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
619                         return -EFAULT;
620                 BUG();
621         }
622         if (tsk) {
623                 if (ret & VM_FAULT_MAJOR)
624                         tsk->maj_flt++;
625                 else
626                         tsk->min_flt++;
627         }
628         return 0;
629 }
630
631 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk,
632                                                 struct mm_struct *mm,
633                                                 unsigned long start,
634                                                 unsigned long nr_pages,
635                                                 int write, int force,
636                                                 struct page **pages,
637                                                 struct vm_area_struct **vmas,
638                                                 int *locked, bool notify_drop,
639                                                 unsigned int flags)
640 {
641         long ret, pages_done;
642         bool lock_dropped;
643
644         if (locked) {
645                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
646                 BUG_ON(vmas);
647                 /* check caller initialized locked */
648                 BUG_ON(*locked != 1);
649         }
650
651         if (pages)
652                 flags |= FOLL_GET;
653         if (write)
654                 flags |= FOLL_WRITE;
655         if (force)
656                 flags |= FOLL_FORCE;
657
658         pages_done = 0;
659         lock_dropped = false;
660         for (;;) {
661                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, nr_pages, flags, pages,
662                                        vmas, locked);
663                 if (!locked)
664                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
665                         return ret;
666
667                 /* VM_FAULT_RETRY cannot return errors */
668                 if (!*locked) {
669                         BUG_ON(ret < 0);
670                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
671                 }
672
673                 if (!pages)
674                         /* If it's a prefault don't insist harder */
675                         return ret;
676
677                 if (ret > 0) {
678                         nr_pages -= ret;
679                         pages_done += ret;
680                         if (!nr_pages)
681                                 break;
682                 }
683                 if (*locked) {
684                         /* VM_FAULT_RETRY didn't trigger */
685                         if (!pages_done)
686                                 pages_done = ret;
687                         break;
688                 }
689                 /* VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset */
690                 pages += ret;
691                 start += ret << PAGE_SHIFT;
692
693                 /*
694                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
695                  * without FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY but with
696                  * FAULT_FLAG_TRIED.
697                  */
698                 *locked = 1;
699                 lock_dropped = true;
700                 down_read(&mm->mmap_sem);
701                 ret = __get_user_pages(tsk, mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
702                                        pages, NULL, NULL);
703                 if (ret != 1) {
704                         BUG_ON(ret > 1);
705                         if (!pages_done)
706                                 pages_done = ret;
707                         break;
708                 }
709                 nr_pages--;
710                 pages_done++;
711                 if (!nr_pages)
712                         break;
713                 pages++;
714                 start += PAGE_SIZE;
715         }
716         if (notify_drop && lock_dropped && *locked) {
717                 /*
718                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
719                  * and so the critical section protected by it was lost.
720                  */
721                 up_read(&mm->mmap_sem);
722                 *locked = 0;
723         }
724         return pages_done;
725 }
726
727 /*
728  * We can leverage the VM_FAULT_RETRY functionality in the page fault
729  * paths better by using either get_user_pages_locked() or
730  * get_user_pages_unlocked().
731  *
732  * get_user_pages_locked() is suitable to replace the form:
733  *
734  *      down_read(&mm->mmap_sem);
735  *      do_something()
736  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
737  *      up_read(&mm->mmap_sem);
738  *
739  *  to:
740  *
741  *      int locked = 1;
742  *      down_read(&mm->mmap_sem);
743  *      do_something()
744  *      get_user_pages_locked(tsk, mm, ..., pages, &locked);
745  *      if (locked)
746  *          up_read(&mm->mmap_sem);
747  */
748 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
749                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
750                            int write, int force, struct page **pages,
751                            int *locked)
752 {
753         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
754                                        pages, NULL, locked, true, FOLL_TOUCH);
755 }
756 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_locked);
757
758 /*
759  * Same as get_user_pages_unlocked(...., FOLL_TOUCH) but it allows to
760  * pass additional gup_flags as last parameter (like FOLL_HWPOISON).
761  *
762  * NOTE: here FOLL_TOUCH is not set implicitly and must be set by the
763  * caller if required (just like with __get_user_pages). "FOLL_GET",
764  * "FOLL_WRITE" and "FOLL_FORCE" are set implicitly as needed
765  * according to the parameters "pages", "write", "force"
766  * respectively.
767  */
768 __always_inline long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
769                                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
770                                                int write, int force, struct page **pages,
771                                                unsigned int gup_flags)
772 {
773         long ret;
774         int locked = 1;
775         down_read(&mm->mmap_sem);
776         ret = __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
777                                       pages, NULL, &locked, false, gup_flags);
778         if (locked)
779                 up_read(&mm->mmap_sem);
780         return ret;
781 }
782 EXPORT_SYMBOL(__get_user_pages_unlocked);
783
784 /*
785  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
786  *
787  *      down_read(&mm->mmap_sem);
788  *      get_user_pages(tsk, mm, ..., pages, NULL);
789  *      up_read(&mm->mmap_sem);
790  *
791  *  with:
792  *
793  *      get_user_pages_unlocked(tsk, mm, ..., pages);
794  *
795  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
796  * get_user_pages_fast should be used instead, if the two parameters
797  * "tsk" and "mm" are respectively equal to current and current->mm,
798  * or if "force" shall be set to 1 (get_user_pages_fast misses the
799  * "force" parameter).
800  */
801 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
802                              unsigned long start, unsigned long nr_pages,
803                              int write, int force, struct page **pages)
804 {
805         return __get_user_pages_unlocked(tsk, mm, start, nr_pages, write,
806                                          force, pages, FOLL_TOUCH);
807 }
808 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
809
810 /*
811  * get_user_pages() - pin user pages in memory
812  * @tsk:        the task_struct to use for page fault accounting, or
813  *              NULL if faults are not to be recorded.
814  * @mm:         mm_struct of target mm
815  * @start:      starting user address
816  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
817  * @write:      whether pages will be written to by the caller
818  * @force:      whether to force access even when user mapping is currently
819  *              protected (but never forces write access to shared mapping).
820  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
821  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
822  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
823  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
824  *              Or NULL if the caller does not require them.
825  *
826  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
827  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
828  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
829  * with a put_page() call when it is finished with. vmas will only
830  * remain valid while mmap_sem is held.
831  *
832  * Must be called with mmap_sem held for read or write.
833  *
834  * get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
835  * each struct page that each user address corresponds to at a given
836  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
837  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
838  *
839  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
840  * get_user_pages returns, and there may even be a completely different
841  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
842  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
843  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
844  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
845  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
846  * locks can't be held over the syscall boundary.
847  *
848  * If write=0, the page must not be written to. If the page is written to,
849  * set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must be called
850  * after the page is finished with, and before put_page is called.
851  *
852  * get_user_pages is typically used for fewer-copy IO operations, to get a
853  * handle on the memory by some means other than accesses via the user virtual
854  * addresses. The pages may be submitted for DMA to devices or accessed via
855  * their kernel linear mapping (via the kmap APIs). Care should be taken to
856  * use the correct cache flushing APIs.
857  *
858  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
859  *
860  * get_user_pages should be phased out in favor of
861  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
862  * should use get_user_pages because it cannot pass
863  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
864  */
865 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
866                 unsigned long start, unsigned long nr_pages, int write,
867                 int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas)
868 {
869         return __get_user_pages_locked(tsk, mm, start, nr_pages, write, force,
870                                        pages, vmas, NULL, false, FOLL_TOUCH);
871 }
872 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
873
874 /**
875  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
876  * @vma:   target vma
877  * @start: start address
878  * @end:   end address
879  * @nonblocking:
880  *
881  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
882  *
883  * return 0 on success, negative error code on error.
884  *
885  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held.
886  *
887  * If @nonblocking is NULL, it may be held for read or write and will
888  * be unperturbed.
889  *
890  * If @nonblocking is non-NULL, it must held for read only and may be
891  * released.  If it's released, *@nonblocking will be set to 0.
892  */
893 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
894                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
895 {
896         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
897         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
898         int gup_flags;
899
900         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
901         VM_BUG_ON(end   & ~PAGE_MASK);
902         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
903         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
904         VM_BUG_ON_MM(!rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem), mm);
905
906         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_POPULATE | FOLL_MLOCK;
907         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
908                 gup_flags &= ~FOLL_POPULATE;
909
910         /*
911          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
912          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
913          * and we would not want to dirty them for nothing.
914          */
915         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
916                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
917
918         /*
919          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
920          * other than PROT_NONE.
921          */
922         if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC))
923                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
924
925         /*
926          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
927          * not result in a stack expansion that recurses back here.
928          */
929         return __get_user_pages(current, mm, start, nr_pages, gup_flags,
930                                 NULL, NULL, nonblocking);
931 }
932
933 /*
934  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
935  *
936  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
937  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
938  * mmap_sem must not be held.
939  */
940 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
941 {
942         struct mm_struct *mm = current->mm;
943         unsigned long end, nstart, nend;
944         struct vm_area_struct *vma = NULL;
945         int locked = 0;
946         long ret = 0;
947
948         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
949         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
950         end = start + len;
951
952         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
953                 /*
954                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
955                  * Find first corresponding VMA.
956                  */
957                 if (!locked) {
958                         locked = 1;
959                         down_read(&mm->mmap_sem);
960                         vma = find_vma(mm, nstart);
961                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
962                         vma = vma->vm_next;
963                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
964                         break;
965                 /*
966                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
967                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
968                  */
969                 nend = min(end, vma->vm_end);
970                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
971                         continue;
972                 if (nstart < vma->vm_start)
973                         nstart = vma->vm_start;
974                 /*
975                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
976                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
977                  * if the vma was already munlocked.
978                  */
979                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
980                 if (ret < 0) {
981                         if (ignore_errors) {
982                                 ret = 0;
983                                 continue;       /* continue at next VMA */
984                         }
985                         break;
986                 }
987                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
988                 ret = 0;
989         }
990         if (locked)
991                 up_read(&mm->mmap_sem);
992         return ret;     /* 0 or negative error code */
993 }
994
995 /**
996  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
997  * @addr: user address
998  *
999  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1000  * to be freed afterwards by page_cache_release() or put_page().
1001  *
1002  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1003  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1004  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1005  * allowing a hole to be left in the corefile to save diskspace.
1006  *
1007  * Called without mmap_sem, but after all other threads have been killed.
1008  */
1009 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1010 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1011 {
1012         struct vm_area_struct *vma;
1013         struct page *page;
1014
1015         if (__get_user_pages(current, current->mm, addr, 1,
1016                              FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET, &page, &vma,
1017                              NULL) < 1)
1018                 return NULL;
1019         flush_cache_page(vma, addr, page_to_pfn(page));
1020         return page;
1021 }
1022 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1023
1024 /*
1025  * Generic RCU Fast GUP
1026  *
1027  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
1028  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
1029  * protected from page table pages being freed from under it, and should
1030  * block any THP splits.
1031  *
1032  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
1033  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
1034  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
1035  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
1036  *
1037  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
1038  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
1039  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
1040  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
1041  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
1042  *
1043  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
1044  * are currently made:
1045  *
1046  *  *) HAVE_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table is used to free
1047  *      pages containing page tables.
1048  *
1049  *  *) THP splits will broadcast an IPI, this can be achieved by overriding
1050  *      pmdp_splitting_flush.
1051  *
1052  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
1053  *
1054  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
1055  *
1056  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
1057  *
1058  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
1059  */
1060 #ifdef CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP
1061
1062 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
1063 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1064                          int write, struct page **pages, int *nr)
1065 {
1066         pte_t *ptep, *ptem;
1067         int ret = 0;
1068
1069         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
1070         do {
1071                 /*
1072                  * In the line below we are assuming that the pte can be read
1073                  * atomically. If this is not the case for your architecture,
1074                  * please wrap this in a helper function!
1075                  *
1076                  * for an example see gup_get_pte in arch/x86/mm/gup.c
1077                  */
1078                 pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
1079                 struct page *page;
1080
1081                 /*
1082                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
1083                  * path using the pte_protnone check.
1084                  */
1085                 if (!pte_present(pte) || pte_special(pte) ||
1086                         pte_protnone(pte) || (write && !pte_write(pte)))
1087                         goto pte_unmap;
1088
1089                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
1090                 page = pte_page(pte);
1091
1092                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1093                         goto pte_unmap;
1094
1095                 if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
1096                         put_page(page);
1097                         goto pte_unmap;
1098                 }
1099
1100                 pages[*nr] = page;
1101                 (*nr)++;
1102
1103         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1104
1105         ret = 1;
1106
1107 pte_unmap:
1108         pte_unmap(ptem);
1109         return ret;
1110 }
1111 #else
1112
1113 /*
1114  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
1115  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
1116  * to be special.
1117  *
1118  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
1119  * __get_user_pages_fast implementation that can pin pages. Thus it's still
1120  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
1121  */
1122 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1123                          int write, struct page **pages, int *nr)
1124 {
1125         return 0;
1126 }
1127 #endif /* __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL */
1128
1129 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
1130                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1131 {
1132         struct page *head, *page, *tail;
1133         int refs;
1134
1135         if (write && !pmd_write(orig))
1136                 return 0;
1137
1138         refs = 0;
1139         head = pmd_page(orig);
1140         page = head + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1141         tail = page;
1142         do {
1143                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1144                 pages[*nr] = page;
1145                 (*nr)++;
1146                 page++;
1147                 refs++;
1148         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1149
1150         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1151                 *nr -= refs;
1152                 return 0;
1153         }
1154
1155         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
1156                 *nr -= refs;
1157                 while (refs--)
1158                         put_page(head);
1159                 return 0;
1160         }
1161
1162         /*
1163          * Any tail pages need their mapcount reference taken before we
1164          * return. (This allows the THP code to bump their ref count when
1165          * they are split into base pages).
1166          */
1167         while (refs--) {
1168                 if (PageTail(tail))
1169                         get_huge_page_tail(tail);
1170                 tail++;
1171         }
1172
1173         return 1;
1174 }
1175
1176 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
1177                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
1178 {
1179         struct page *head, *page, *tail;
1180         int refs;
1181
1182         if (write && !pud_write(orig))
1183                 return 0;
1184
1185         refs = 0;
1186         head = pud_page(orig);
1187         page = head + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1188         tail = page;
1189         do {
1190                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1191                 pages[*nr] = page;
1192                 (*nr)++;
1193                 page++;
1194                 refs++;
1195         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1196
1197         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1198                 *nr -= refs;
1199                 return 0;
1200         }
1201
1202         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
1203                 *nr -= refs;
1204                 while (refs--)
1205                         put_page(head);
1206                 return 0;
1207         }
1208
1209         while (refs--) {
1210                 if (PageTail(tail))
1211                         get_huge_page_tail(tail);
1212                 tail++;
1213         }
1214
1215         return 1;
1216 }
1217
1218 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
1219                         unsigned long end, int write,
1220                         struct page **pages, int *nr)
1221 {
1222         int refs;
1223         struct page *head, *page, *tail;
1224
1225         if (write && !pgd_write(orig))
1226                 return 0;
1227
1228         refs = 0;
1229         head = pgd_page(orig);
1230         page = head + ((addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
1231         tail = page;
1232         do {
1233                 VM_BUG_ON_PAGE(compound_head(page) != head, page);
1234                 pages[*nr] = page;
1235                 (*nr)++;
1236                 page++;
1237                 refs++;
1238         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1239
1240         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
1241                 *nr -= refs;
1242                 return 0;
1243         }
1244
1245         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
1246                 *nr -= refs;
1247                 while (refs--)
1248                         put_page(head);
1249                 return 0;
1250         }
1251
1252         while (refs--) {
1253                 if (PageTail(tail))
1254                         get_huge_page_tail(tail);
1255                 tail++;
1256         }
1257
1258         return 1;
1259 }
1260
1261 static int gup_pmd_range(pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
1262                 int write, struct page **pages, int *nr)
1263 {
1264         unsigned long next;
1265         pmd_t *pmdp;
1266
1267         pmdp = pmd_offset(&pud, addr);
1268         do {
1269                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
1270
1271                 next = pmd_addr_end(addr, end);
1272                 if (pmd_none(pmd) || pmd_trans_splitting(pmd))
1273                         return 0;
1274
1275                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd))) {
1276                         /*
1277                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
1278                          * slowpath for accounting purposes and so that they
1279                          * can be serialised against THP migration.
1280                          */
1281                         if (pmd_protnone(pmd))
1282                                 return 0;
1283
1284                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, write,
1285                                 pages, nr))
1286                                 return 0;
1287
1288                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
1289                         /*
1290                          * architecture have different format for hugetlbfs
1291                          * pmd format and THP pmd format
1292                          */
1293                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
1294                                          PMD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1295                                 return 0;
1296                 } else if (!gup_pte_range(pmd, addr, next, write, pages, nr))
1297                                 return 0;
1298         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
1299
1300         return 1;
1301 }
1302
1303 static int gup_pud_range(pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
1304                          int write, struct page **pages, int *nr)
1305 {
1306         unsigned long next;
1307         pud_t *pudp;
1308
1309         pudp = pud_offset(&pgd, addr);
1310         do {
1311                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
1312
1313                 next = pud_addr_end(addr, end);
1314                 if (pud_none(pud))
1315                         return 0;
1316                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
1317                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, write,
1318                                           pages, nr))
1319                                 return 0;
1320                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
1321                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
1322                                          PUD_SHIFT, next, write, pages, nr))
1323                                 return 0;
1324                 } else if (!gup_pmd_range(pud, addr, next, write, pages, nr))
1325                         return 0;
1326         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
1327
1328         return 1;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
1333  * the regular GUP. It will only return non-negative values.
1334  */
1335 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1336                           struct page **pages)
1337 {
1338         struct mm_struct *mm = current->mm;
1339         unsigned long addr, len, end;
1340         unsigned long next, flags;
1341         pgd_t *pgdp;
1342         int nr = 0;
1343
1344         start &= PAGE_MASK;
1345         addr = start;
1346         len = (unsigned long) nr_pages << PAGE_SHIFT;
1347         end = start + len;
1348
1349         if (unlikely(!access_ok(write ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ,
1350                                         start, len)))
1351                 return 0;
1352
1353         /*
1354          * Disable interrupts.  We use the nested form as we can already have
1355          * interrupts disabled by get_futex_key.
1356          *
1357          * With interrupts disabled, we block page table pages from being
1358          * freed from under us. See mmu_gather_tlb in asm-generic/tlb.h
1359          * for more details.
1360          *
1361          * We do not adopt an rcu_read_lock(.) here as we also want to
1362          * block IPIs that come from THPs splitting.
1363          */
1364
1365         local_irq_save(flags);
1366         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
1367         do {
1368                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1369
1370                 next = pgd_addr_end(addr, end);
1371                 if (pgd_none(pgd))
1372                         break;
1373                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
1374                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, write,
1375                                           pages, &nr))
1376                                 break;
1377                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
1378                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
1379                                          PGDIR_SHIFT, next, write, pages, &nr))
1380                                 break;
1381                 } else if (!gup_pud_range(pgd, addr, next, write, pages, &nr))
1382                         break;
1383         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
1384         local_irq_restore(flags);
1385
1386         return nr;
1387 }
1388
1389 /**
1390  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
1391  * @start:      starting user address
1392  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1393  * @write:      whether pages will be written to
1394  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1395  *              Should be at least nr_pages long.
1396  *
1397  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_sem.
1398  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
1399  * calling get_user_pages().
1400  *
1401  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
1402  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
1403  * were pinned, returns -errno.
1404  */
1405 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1406                         struct page **pages)
1407 {
1408         struct mm_struct *mm = current->mm;
1409         int nr, ret;
1410
1411         start &= PAGE_MASK;
1412         nr = __get_user_pages_fast(start, nr_pages, write, pages);
1413         ret = nr;
1414
1415         if (nr < nr_pages) {
1416                 /* Try to get the remaining pages with get_user_pages */
1417                 start += nr << PAGE_SHIFT;
1418                 pages += nr;
1419
1420                 ret = get_user_pages_unlocked(current, mm, start,
1421                                               nr_pages - nr, write, 0, pages);
1422
1423                 /* Have to be a bit careful with return values */
1424                 if (nr > 0) {
1425                         if (ret < 0)
1426                                 ret = nr;
1427                         else
1428                                 ret += nr;
1429                 }
1430         }
1431
1432         return ret;
1433 }
1434
1435 #endif /* CONFIG_HAVE_GENERIC_RCU_GUP */