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