xref: /linux/mm/hmm.c (revision 992de9a8b7511673156df7d2bb1039dea3b2f7f3)
1133ff0eaSJérôme Glisse /*
2133ff0eaSJérôme Glisse  * Copyright 2013 Red Hat Inc.
3133ff0eaSJérôme Glisse  *
4133ff0eaSJérôme Glisse  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5133ff0eaSJérôme Glisse  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6133ff0eaSJérôme Glisse  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7133ff0eaSJérôme Glisse  * (at your option) any later version.
8133ff0eaSJérôme Glisse  *
9133ff0eaSJérôme Glisse  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10133ff0eaSJérôme Glisse  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11133ff0eaSJérôme Glisse  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12133ff0eaSJérôme Glisse  * GNU General Public License for more details.
13133ff0eaSJérôme Glisse  *
14f813f219SJérôme Glisse  * Authors: Jérôme Glisse <jglisse@redhat.com>
15133ff0eaSJérôme Glisse  */
16133ff0eaSJérôme Glisse /*
17133ff0eaSJérôme Glisse  * Refer to include/linux/hmm.h for information about heterogeneous memory
18133ff0eaSJérôme Glisse  * management or HMM for short.
19133ff0eaSJérôme Glisse  */
20133ff0eaSJérôme Glisse #include <linux/mm.h>
21133ff0eaSJérôme Glisse #include <linux/hmm.h>
22858b54daSJérôme Glisse #include <linux/init.h>
23da4c3c73SJérôme Glisse #include <linux/rmap.h>
24da4c3c73SJérôme Glisse #include <linux/swap.h>
25133ff0eaSJérôme Glisse #include <linux/slab.h>
26133ff0eaSJérôme Glisse #include <linux/sched.h>
274ef589dcSJérôme Glisse #include <linux/mmzone.h>
284ef589dcSJérôme Glisse #include <linux/pagemap.h>
29da4c3c73SJérôme Glisse #include <linux/swapops.h>
30da4c3c73SJérôme Glisse #include <linux/hugetlb.h>
314ef589dcSJérôme Glisse #include <linux/memremap.h>
327b2d55d2SJérôme Glisse #include <linux/jump_label.h>
33c0b12405SJérôme Glisse #include <linux/mmu_notifier.h>
344ef589dcSJérôme Glisse #include <linux/memory_hotplug.h>
354ef589dcSJérôme Glisse 
364ef589dcSJérôme Glisse #define PA_SECTION_SIZE (1UL << PA_SECTION_SHIFT)
37133ff0eaSJérôme Glisse 
386b368cd4SJérôme Glisse #if IS_ENABLED(CONFIG_HMM_MIRROR)
39c0b12405SJérôme Glisse static const struct mmu_notifier_ops hmm_mmu_notifier_ops;
40c0b12405SJérôme Glisse 
41704f3f2cSJérôme Glisse static inline struct hmm *mm_get_hmm(struct mm_struct *mm)
42133ff0eaSJérôme Glisse {
43c0b12405SJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = READ_ONCE(mm->hmm);
44704f3f2cSJérôme Glisse 
45704f3f2cSJérôme Glisse 	if (hmm && kref_get_unless_zero(&hmm->kref))
46704f3f2cSJérôme Glisse 		return hmm;
47704f3f2cSJérôme Glisse 
48704f3f2cSJérôme Glisse 	return NULL;
49704f3f2cSJérôme Glisse }
50704f3f2cSJérôme Glisse 
51704f3f2cSJérôme Glisse /**
52704f3f2cSJérôme Glisse  * hmm_get_or_create - register HMM against an mm (HMM internal)
53704f3f2cSJérôme Glisse  *
54704f3f2cSJérôme Glisse  * @mm: mm struct to attach to
55704f3f2cSJérôme Glisse  * Returns: returns an HMM object, either by referencing the existing
56704f3f2cSJérôme Glisse  *          (per-process) object, or by creating a new one.
57704f3f2cSJérôme Glisse  *
58704f3f2cSJérôme Glisse  * This is not intended to be used directly by device drivers. If mm already
59704f3f2cSJérôme Glisse  * has an HMM struct then it get a reference on it and returns it. Otherwise
60704f3f2cSJérôme Glisse  * it allocates an HMM struct, initializes it, associate it with the mm and
61704f3f2cSJérôme Glisse  * returns it.
62704f3f2cSJérôme Glisse  */
63704f3f2cSJérôme Glisse static struct hmm *hmm_get_or_create(struct mm_struct *mm)
64704f3f2cSJérôme Glisse {
65704f3f2cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = mm_get_hmm(mm);
66c0b12405SJérôme Glisse 	bool cleanup = false;
67133ff0eaSJérôme Glisse 
68c0b12405SJérôme Glisse 	if (hmm)
69c0b12405SJérôme Glisse 		return hmm;
70c0b12405SJérôme Glisse 
71c0b12405SJérôme Glisse 	hmm = kmalloc(sizeof(*hmm), GFP_KERNEL);
72c0b12405SJérôme Glisse 	if (!hmm)
73c0b12405SJérôme Glisse 		return NULL;
74a3e0d41cSJérôme Glisse 	init_waitqueue_head(&hmm->wq);
75c0b12405SJérôme Glisse 	INIT_LIST_HEAD(&hmm->mirrors);
76c0b12405SJérôme Glisse 	init_rwsem(&hmm->mirrors_sem);
77c0b12405SJérôme Glisse 	hmm->mmu_notifier.ops = NULL;
78da4c3c73SJérôme Glisse 	INIT_LIST_HEAD(&hmm->ranges);
79a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_init(&hmm->lock);
80704f3f2cSJérôme Glisse 	kref_init(&hmm->kref);
81a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm->notifiers = 0;
82a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm->dead = false;
83c0b12405SJérôme Glisse 	hmm->mm = mm;
84c0b12405SJérôme Glisse 
85c0b12405SJérôme Glisse 	spin_lock(&mm->page_table_lock);
86c0b12405SJérôme Glisse 	if (!mm->hmm)
87c0b12405SJérôme Glisse 		mm->hmm = hmm;
88c0b12405SJérôme Glisse 	else
89c0b12405SJérôme Glisse 		cleanup = true;
90c0b12405SJérôme Glisse 	spin_unlock(&mm->page_table_lock);
91c0b12405SJérôme Glisse 
9286a2d598SRalph Campbell 	if (cleanup)
9386a2d598SRalph Campbell 		goto error;
9486a2d598SRalph Campbell 
9586a2d598SRalph Campbell 	/*
9686a2d598SRalph Campbell 	 * We should only get here if hold the mmap_sem in write mode ie on
9786a2d598SRalph Campbell 	 * registration of first mirror through hmm_mirror_register()
9886a2d598SRalph Campbell 	 */
9986a2d598SRalph Campbell 	hmm->mmu_notifier.ops = &hmm_mmu_notifier_ops;
10086a2d598SRalph Campbell 	if (__mmu_notifier_register(&hmm->mmu_notifier, mm))
10186a2d598SRalph Campbell 		goto error_mm;
102c0b12405SJérôme Glisse 
103704f3f2cSJérôme Glisse 	return hmm;
10486a2d598SRalph Campbell 
10586a2d598SRalph Campbell error_mm:
10686a2d598SRalph Campbell 	spin_lock(&mm->page_table_lock);
10786a2d598SRalph Campbell 	if (mm->hmm == hmm)
10886a2d598SRalph Campbell 		mm->hmm = NULL;
10986a2d598SRalph Campbell 	spin_unlock(&mm->page_table_lock);
11086a2d598SRalph Campbell error:
11186a2d598SRalph Campbell 	kfree(hmm);
11286a2d598SRalph Campbell 	return NULL;
113133ff0eaSJérôme Glisse }
114133ff0eaSJérôme Glisse 
115704f3f2cSJérôme Glisse static void hmm_free(struct kref *kref)
116704f3f2cSJérôme Glisse {
117704f3f2cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = container_of(kref, struct hmm, kref);
118704f3f2cSJérôme Glisse 	struct mm_struct *mm = hmm->mm;
119704f3f2cSJérôme Glisse 
120704f3f2cSJérôme Glisse 	mmu_notifier_unregister_no_release(&hmm->mmu_notifier, mm);
121704f3f2cSJérôme Glisse 
122704f3f2cSJérôme Glisse 	spin_lock(&mm->page_table_lock);
123704f3f2cSJérôme Glisse 	if (mm->hmm == hmm)
124704f3f2cSJérôme Glisse 		mm->hmm = NULL;
125704f3f2cSJérôme Glisse 	spin_unlock(&mm->page_table_lock);
126704f3f2cSJérôme Glisse 
127704f3f2cSJérôme Glisse 	kfree(hmm);
128704f3f2cSJérôme Glisse }
129704f3f2cSJérôme Glisse 
130704f3f2cSJérôme Glisse static inline void hmm_put(struct hmm *hmm)
131704f3f2cSJérôme Glisse {
132704f3f2cSJérôme Glisse 	kref_put(&hmm->kref, hmm_free);
133704f3f2cSJérôme Glisse }
134704f3f2cSJérôme Glisse 
135133ff0eaSJérôme Glisse void hmm_mm_destroy(struct mm_struct *mm)
136133ff0eaSJérôme Glisse {
137704f3f2cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm;
138704f3f2cSJérôme Glisse 
139704f3f2cSJérôme Glisse 	spin_lock(&mm->page_table_lock);
140704f3f2cSJérôme Glisse 	hmm = mm_get_hmm(mm);
141704f3f2cSJérôme Glisse 	mm->hmm = NULL;
142704f3f2cSJérôme Glisse 	if (hmm) {
143704f3f2cSJérôme Glisse 		hmm->mm = NULL;
144a3e0d41cSJérôme Glisse 		hmm->dead = true;
145704f3f2cSJérôme Glisse 		spin_unlock(&mm->page_table_lock);
146704f3f2cSJérôme Glisse 		hmm_put(hmm);
147704f3f2cSJérôme Glisse 		return;
148704f3f2cSJérôme Glisse 	}
149704f3f2cSJérôme Glisse 
150704f3f2cSJérôme Glisse 	spin_unlock(&mm->page_table_lock);
151133ff0eaSJérôme Glisse }
152c0b12405SJérôme Glisse 
153a3e0d41cSJérôme Glisse static void hmm_release(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
154c0b12405SJérôme Glisse {
155a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = mm_get_hmm(mm);
156c0b12405SJérôme Glisse 	struct hmm_mirror *mirror;
157da4c3c73SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range;
158da4c3c73SJérôme Glisse 
159a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Report this HMM as dying. */
160a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm->dead = true;
161da4c3c73SJérôme Glisse 
162a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Wake-up everyone waiting on any range. */
163a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_lock(&hmm->lock);
164a3e0d41cSJérôme Glisse 	list_for_each_entry(range, &hmm->ranges, list) {
165da4c3c73SJérôme Glisse 		range->valid = false;
166da4c3c73SJérôme Glisse 	}
167a3e0d41cSJérôme Glisse 	wake_up_all(&hmm->wq);
168a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_unlock(&hmm->lock);
169e1401513SRalph Campbell 
170e1401513SRalph Campbell 	down_write(&hmm->mirrors_sem);
171e1401513SRalph Campbell 	mirror = list_first_entry_or_null(&hmm->mirrors, struct hmm_mirror,
172e1401513SRalph Campbell 					  list);
173e1401513SRalph Campbell 	while (mirror) {
174e1401513SRalph Campbell 		list_del_init(&mirror->list);
175e1401513SRalph Campbell 		if (mirror->ops->release) {
176e1401513SRalph Campbell 			/*
177e1401513SRalph Campbell 			 * Drop mirrors_sem so callback can wait on any pending
178e1401513SRalph Campbell 			 * work that might itself trigger mmu_notifier callback
179e1401513SRalph Campbell 			 * and thus would deadlock with us.
180e1401513SRalph Campbell 			 */
181e1401513SRalph Campbell 			up_write(&hmm->mirrors_sem);
182e1401513SRalph Campbell 			mirror->ops->release(mirror);
183e1401513SRalph Campbell 			down_write(&hmm->mirrors_sem);
184e1401513SRalph Campbell 		}
185e1401513SRalph Campbell 		mirror = list_first_entry_or_null(&hmm->mirrors,
186e1401513SRalph Campbell 						  struct hmm_mirror, list);
187e1401513SRalph Campbell 	}
188e1401513SRalph Campbell 	up_write(&hmm->mirrors_sem);
189704f3f2cSJérôme Glisse 
190704f3f2cSJérôme Glisse 	hmm_put(hmm);
191e1401513SRalph Campbell }
192e1401513SRalph Campbell 
19393065ac7SMichal Hocko static int hmm_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
194a3e0d41cSJérôme Glisse 			const struct mmu_notifier_range *nrange)
195c0b12405SJérôme Glisse {
196a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = mm_get_hmm(nrange->mm);
197a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm_mirror *mirror;
198ec131b2dSJérôme Glisse 	struct hmm_update update;
199a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm_range *range;
200a3e0d41cSJérôme Glisse 	int ret = 0;
201c0b12405SJérôme Glisse 
202c0b12405SJérôme Glisse 	VM_BUG_ON(!hmm);
203c0b12405SJérôme Glisse 
204a3e0d41cSJérôme Glisse 	update.start = nrange->start;
205a3e0d41cSJérôme Glisse 	update.end = nrange->end;
206ec131b2dSJérôme Glisse 	update.event = HMM_UPDATE_INVALIDATE;
207a3e0d41cSJérôme Glisse 	update.blockable = nrange->blockable;
208a3e0d41cSJérôme Glisse 
209a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (nrange->blockable)
210a3e0d41cSJérôme Glisse 		mutex_lock(&hmm->lock);
211a3e0d41cSJérôme Glisse 	else if (!mutex_trylock(&hmm->lock)) {
212a3e0d41cSJérôme Glisse 		ret = -EAGAIN;
213a3e0d41cSJérôme Glisse 		goto out;
214a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
215a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm->notifiers++;
216a3e0d41cSJérôme Glisse 	list_for_each_entry(range, &hmm->ranges, list) {
217a3e0d41cSJérôme Glisse 		if (update.end < range->start || update.start >= range->end)
218a3e0d41cSJérôme Glisse 			continue;
219a3e0d41cSJérôme Glisse 
220a3e0d41cSJérôme Glisse 		range->valid = false;
221a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
222a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_unlock(&hmm->lock);
223a3e0d41cSJérôme Glisse 
224a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (nrange->blockable)
225a3e0d41cSJérôme Glisse 		down_read(&hmm->mirrors_sem);
226a3e0d41cSJérôme Glisse 	else if (!down_read_trylock(&hmm->mirrors_sem)) {
227a3e0d41cSJérôme Glisse 		ret = -EAGAIN;
228a3e0d41cSJérôme Glisse 		goto out;
229a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
230a3e0d41cSJérôme Glisse 	list_for_each_entry(mirror, &hmm->mirrors, list) {
231a3e0d41cSJérôme Glisse 		int ret;
232a3e0d41cSJérôme Glisse 
233a3e0d41cSJérôme Glisse 		ret = mirror->ops->sync_cpu_device_pagetables(mirror, &update);
234a3e0d41cSJérôme Glisse 		if (!update.blockable && ret == -EAGAIN) {
235a3e0d41cSJérôme Glisse 			up_read(&hmm->mirrors_sem);
236a3e0d41cSJérôme Glisse 			ret = -EAGAIN;
237a3e0d41cSJérôme Glisse 			goto out;
238a3e0d41cSJérôme Glisse 		}
239a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
240a3e0d41cSJérôme Glisse 	up_read(&hmm->mirrors_sem);
241a3e0d41cSJérôme Glisse 
242a3e0d41cSJérôme Glisse out:
243704f3f2cSJérôme Glisse 	hmm_put(hmm);
244704f3f2cSJérôme Glisse 	return ret;
245c0b12405SJérôme Glisse }
246c0b12405SJérôme Glisse 
247c0b12405SJérôme Glisse static void hmm_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
248a3e0d41cSJérôme Glisse 			const struct mmu_notifier_range *nrange)
249c0b12405SJérôme Glisse {
250a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = mm_get_hmm(nrange->mm);
251c0b12405SJérôme Glisse 
252c0b12405SJérôme Glisse 	VM_BUG_ON(!hmm);
253c0b12405SJérôme Glisse 
254a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_lock(&hmm->lock);
255a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm->notifiers--;
256a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (!hmm->notifiers) {
257a3e0d41cSJérôme Glisse 		struct hmm_range *range;
258a3e0d41cSJérôme Glisse 
259a3e0d41cSJérôme Glisse 		list_for_each_entry(range, &hmm->ranges, list) {
260a3e0d41cSJérôme Glisse 			if (range->valid)
261a3e0d41cSJérôme Glisse 				continue;
262a3e0d41cSJérôme Glisse 			range->valid = true;
263a3e0d41cSJérôme Glisse 		}
264a3e0d41cSJérôme Glisse 		wake_up_all(&hmm->wq);
265a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
266a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_unlock(&hmm->lock);
267a3e0d41cSJérôme Glisse 
268704f3f2cSJérôme Glisse 	hmm_put(hmm);
269c0b12405SJérôme Glisse }
270c0b12405SJérôme Glisse 
271c0b12405SJérôme Glisse static const struct mmu_notifier_ops hmm_mmu_notifier_ops = {
272e1401513SRalph Campbell 	.release		= hmm_release,
273c0b12405SJérôme Glisse 	.invalidate_range_start	= hmm_invalidate_range_start,
274c0b12405SJérôme Glisse 	.invalidate_range_end	= hmm_invalidate_range_end,
275c0b12405SJérôme Glisse };
276c0b12405SJérôme Glisse 
277c0b12405SJérôme Glisse /*
278c0b12405SJérôme Glisse  * hmm_mirror_register() - register a mirror against an mm
279c0b12405SJérôme Glisse  *
280c0b12405SJérôme Glisse  * @mirror: new mirror struct to register
281c0b12405SJérôme Glisse  * @mm: mm to register against
282c0b12405SJérôme Glisse  *
283c0b12405SJérôme Glisse  * To start mirroring a process address space, the device driver must register
284c0b12405SJérôme Glisse  * an HMM mirror struct.
285c0b12405SJérôme Glisse  *
286c0b12405SJérôme Glisse  * THE mm->mmap_sem MUST BE HELD IN WRITE MODE !
287c0b12405SJérôme Glisse  */
288c0b12405SJérôme Glisse int hmm_mirror_register(struct hmm_mirror *mirror, struct mm_struct *mm)
289c0b12405SJérôme Glisse {
290c0b12405SJérôme Glisse 	/* Sanity check */
291c0b12405SJérôme Glisse 	if (!mm || !mirror || !mirror->ops)
292c0b12405SJérôme Glisse 		return -EINVAL;
293c0b12405SJérôme Glisse 
294704f3f2cSJérôme Glisse 	mirror->hmm = hmm_get_or_create(mm);
295c0b12405SJérôme Glisse 	if (!mirror->hmm)
296c0b12405SJérôme Glisse 		return -ENOMEM;
297c0b12405SJérôme Glisse 
298c0b12405SJérôme Glisse 	down_write(&mirror->hmm->mirrors_sem);
299c0b12405SJérôme Glisse 	list_add(&mirror->list, &mirror->hmm->mirrors);
300c0b12405SJérôme Glisse 	up_write(&mirror->hmm->mirrors_sem);
301c0b12405SJérôme Glisse 
302c0b12405SJérôme Glisse 	return 0;
303c0b12405SJérôme Glisse }
304c0b12405SJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_mirror_register);
305c0b12405SJérôme Glisse 
306c0b12405SJérôme Glisse /*
307c0b12405SJérôme Glisse  * hmm_mirror_unregister() - unregister a mirror
308c0b12405SJérôme Glisse  *
309c0b12405SJérôme Glisse  * @mirror: new mirror struct to register
310c0b12405SJérôme Glisse  *
311c0b12405SJérôme Glisse  * Stop mirroring a process address space, and cleanup.
312c0b12405SJérôme Glisse  */
313c0b12405SJérôme Glisse void hmm_mirror_unregister(struct hmm_mirror *mirror)
314c0b12405SJérôme Glisse {
315704f3f2cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = READ_ONCE(mirror->hmm);
316c0b12405SJérôme Glisse 
317704f3f2cSJérôme Glisse 	if (hmm == NULL)
318c01cbba2SJérôme Glisse 		return;
319c01cbba2SJérôme Glisse 
320c0b12405SJérôme Glisse 	down_write(&hmm->mirrors_sem);
321e1401513SRalph Campbell 	list_del_init(&mirror->list);
322704f3f2cSJérôme Glisse 	/* To protect us against double unregister ... */
323c01cbba2SJérôme Glisse 	mirror->hmm = NULL;
324c0b12405SJérôme Glisse 	up_write(&hmm->mirrors_sem);
325c01cbba2SJérôme Glisse 
326704f3f2cSJérôme Glisse 	hmm_put(hmm);
327c0b12405SJérôme Glisse }
328c0b12405SJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_mirror_unregister);
329da4c3c73SJérôme Glisse 
33074eee180SJérôme Glisse struct hmm_vma_walk {
33174eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_range	*range;
332*992de9a8SJérôme Glisse 	struct dev_pagemap	*pgmap;
33374eee180SJérôme Glisse 	unsigned long		last;
33474eee180SJérôme Glisse 	bool			fault;
33574eee180SJérôme Glisse 	bool			block;
33674eee180SJérôme Glisse };
33774eee180SJérôme Glisse 
3382aee09d8SJérôme Glisse static int hmm_vma_do_fault(struct mm_walk *walk, unsigned long addr,
3392aee09d8SJérôme Glisse 			    bool write_fault, uint64_t *pfn)
34074eee180SJérôme Glisse {
34174eee180SJérôme Glisse 	unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_REMOTE;
34274eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
343f88a1e90SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
34474eee180SJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
34550a7ca3cSSouptick Joarder 	vm_fault_t ret;
34674eee180SJérôme Glisse 
34774eee180SJérôme Glisse 	flags |= hmm_vma_walk->block ? 0 : FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
3482aee09d8SJérôme Glisse 	flags |= write_fault ? FAULT_FLAG_WRITE : 0;
34950a7ca3cSSouptick Joarder 	ret = handle_mm_fault(vma, addr, flags);
35050a7ca3cSSouptick Joarder 	if (ret & VM_FAULT_RETRY)
35173231612SJérôme Glisse 		return -EAGAIN;
35250a7ca3cSSouptick Joarder 	if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
353f88a1e90SJérôme Glisse 		*pfn = range->values[HMM_PFN_ERROR];
35474eee180SJérôme Glisse 		return -EFAULT;
35574eee180SJérôme Glisse 	}
35674eee180SJérôme Glisse 
35773231612SJérôme Glisse 	return -EBUSY;
35874eee180SJérôme Glisse }
35974eee180SJérôme Glisse 
360da4c3c73SJérôme Glisse static int hmm_pfns_bad(unsigned long addr,
361da4c3c73SJérôme Glisse 			unsigned long end,
362da4c3c73SJérôme Glisse 			struct mm_walk *walk)
363da4c3c73SJérôme Glisse {
364c719547fSJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
365c719547fSJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
366ff05c0c6SJérôme Glisse 	uint64_t *pfns = range->pfns;
367da4c3c73SJérôme Glisse 	unsigned long i;
368da4c3c73SJérôme Glisse 
369da4c3c73SJérôme Glisse 	i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
370da4c3c73SJérôme Glisse 	for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE, i++)
371f88a1e90SJérôme Glisse 		pfns[i] = range->values[HMM_PFN_ERROR];
372da4c3c73SJérôme Glisse 
373da4c3c73SJérôme Glisse 	return 0;
374da4c3c73SJérôme Glisse }
375da4c3c73SJérôme Glisse 
3765504ed29SJérôme Glisse /*
3775504ed29SJérôme Glisse  * hmm_vma_walk_hole() - handle a range lacking valid pmd or pte(s)
3785504ed29SJérôme Glisse  * @start: range virtual start address (inclusive)
3795504ed29SJérôme Glisse  * @end: range virtual end address (exclusive)
3802aee09d8SJérôme Glisse  * @fault: should we fault or not ?
3812aee09d8SJérôme Glisse  * @write_fault: write fault ?
3825504ed29SJérôme Glisse  * @walk: mm_walk structure
38373231612SJérôme Glisse  * Returns: 0 on success, -EBUSY after page fault, or page fault error
3845504ed29SJérôme Glisse  *
3855504ed29SJérôme Glisse  * This function will be called whenever pmd_none() or pte_none() returns true,
3865504ed29SJérôme Glisse  * or whenever there is no page directory covering the virtual address range.
3875504ed29SJérôme Glisse  */
3882aee09d8SJérôme Glisse static int hmm_vma_walk_hole_(unsigned long addr, unsigned long end,
3892aee09d8SJérôme Glisse 			      bool fault, bool write_fault,
390da4c3c73SJérôme Glisse 			      struct mm_walk *walk)
391da4c3c73SJérôme Glisse {
39274eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
39374eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
394ff05c0c6SJérôme Glisse 	uint64_t *pfns = range->pfns;
39563d5066fSJérôme Glisse 	unsigned long i, page_size;
396da4c3c73SJérôme Glisse 
39774eee180SJérôme Glisse 	hmm_vma_walk->last = addr;
39863d5066fSJérôme Glisse 	page_size = hmm_range_page_size(range);
39963d5066fSJérôme Glisse 	i = (addr - range->start) >> range->page_shift;
40063d5066fSJérôme Glisse 
40163d5066fSJérôme Glisse 	for (; addr < end; addr += page_size, i++) {
402f88a1e90SJérôme Glisse 		pfns[i] = range->values[HMM_PFN_NONE];
4032aee09d8SJérôme Glisse 		if (fault || write_fault) {
40474eee180SJérôme Glisse 			int ret;
405da4c3c73SJérôme Glisse 
4062aee09d8SJérôme Glisse 			ret = hmm_vma_do_fault(walk, addr, write_fault,
4072aee09d8SJérôme Glisse 					       &pfns[i]);
40873231612SJérôme Glisse 			if (ret != -EBUSY)
40974eee180SJérôme Glisse 				return ret;
41074eee180SJérôme Glisse 		}
41174eee180SJérôme Glisse 	}
41274eee180SJérôme Glisse 
41373231612SJérôme Glisse 	return (fault || write_fault) ? -EBUSY : 0;
4142aee09d8SJérôme Glisse }
4152aee09d8SJérôme Glisse 
4162aee09d8SJérôme Glisse static inline void hmm_pte_need_fault(const struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk,
4172aee09d8SJérôme Glisse 				      uint64_t pfns, uint64_t cpu_flags,
4182aee09d8SJérôme Glisse 				      bool *fault, bool *write_fault)
4192aee09d8SJérôme Glisse {
420f88a1e90SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
421f88a1e90SJérôme Glisse 
4222aee09d8SJérôme Glisse 	if (!hmm_vma_walk->fault)
4232aee09d8SJérôme Glisse 		return;
4242aee09d8SJérôme Glisse 
425023a019aSJérôme Glisse 	/*
426023a019aSJérôme Glisse 	 * So we not only consider the individual per page request we also
427023a019aSJérôme Glisse 	 * consider the default flags requested for the range. The API can
428023a019aSJérôme Glisse 	 * be use in 2 fashions. The first one where the HMM user coalesce
429023a019aSJérôme Glisse 	 * multiple page fault into one request and set flags per pfns for
430023a019aSJérôme Glisse 	 * of those faults. The second one where the HMM user want to pre-
431023a019aSJérôme Glisse 	 * fault a range with specific flags. For the latter one it is a
432023a019aSJérôme Glisse 	 * waste to have the user pre-fill the pfn arrays with a default
433023a019aSJérôme Glisse 	 * flags value.
434023a019aSJérôme Glisse 	 */
435023a019aSJérôme Glisse 	pfns = (pfns & range->pfn_flags_mask) | range->default_flags;
436023a019aSJérôme Glisse 
4372aee09d8SJérôme Glisse 	/* We aren't ask to do anything ... */
438f88a1e90SJérôme Glisse 	if (!(pfns & range->flags[HMM_PFN_VALID]))
4392aee09d8SJérôme Glisse 		return;
440f88a1e90SJérôme Glisse 	/* If this is device memory than only fault if explicitly requested */
441f88a1e90SJérôme Glisse 	if ((cpu_flags & range->flags[HMM_PFN_DEVICE_PRIVATE])) {
442f88a1e90SJérôme Glisse 		/* Do we fault on device memory ? */
443f88a1e90SJérôme Glisse 		if (pfns & range->flags[HMM_PFN_DEVICE_PRIVATE]) {
444f88a1e90SJérôme Glisse 			*write_fault = pfns & range->flags[HMM_PFN_WRITE];
445f88a1e90SJérôme Glisse 			*fault = true;
446f88a1e90SJérôme Glisse 		}
4472aee09d8SJérôme Glisse 		return;
4482aee09d8SJérôme Glisse 	}
449f88a1e90SJérôme Glisse 
450f88a1e90SJérôme Glisse 	/* If CPU page table is not valid then we need to fault */
451f88a1e90SJérôme Glisse 	*fault = !(cpu_flags & range->flags[HMM_PFN_VALID]);
452f88a1e90SJérôme Glisse 	/* Need to write fault ? */
453f88a1e90SJérôme Glisse 	if ((pfns & range->flags[HMM_PFN_WRITE]) &&
454f88a1e90SJérôme Glisse 	    !(cpu_flags & range->flags[HMM_PFN_WRITE])) {
455f88a1e90SJérôme Glisse 		*write_fault = true;
4562aee09d8SJérôme Glisse 		*fault = true;
4572aee09d8SJérôme Glisse 	}
4582aee09d8SJérôme Glisse }
4592aee09d8SJérôme Glisse 
4602aee09d8SJérôme Glisse static void hmm_range_need_fault(const struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk,
4612aee09d8SJérôme Glisse 				 const uint64_t *pfns, unsigned long npages,
4622aee09d8SJérôme Glisse 				 uint64_t cpu_flags, bool *fault,
4632aee09d8SJérôme Glisse 				 bool *write_fault)
4642aee09d8SJérôme Glisse {
4652aee09d8SJérôme Glisse 	unsigned long i;
4662aee09d8SJérôme Glisse 
4672aee09d8SJérôme Glisse 	if (!hmm_vma_walk->fault) {
4682aee09d8SJérôme Glisse 		*fault = *write_fault = false;
4692aee09d8SJérôme Glisse 		return;
4702aee09d8SJérôme Glisse 	}
4712aee09d8SJérôme Glisse 
472a3e0d41cSJérôme Glisse 	*fault = *write_fault = false;
4732aee09d8SJérôme Glisse 	for (i = 0; i < npages; ++i) {
4742aee09d8SJérôme Glisse 		hmm_pte_need_fault(hmm_vma_walk, pfns[i], cpu_flags,
4752aee09d8SJérôme Glisse 				   fault, write_fault);
476a3e0d41cSJérôme Glisse 		if ((*write_fault))
4772aee09d8SJérôme Glisse 			return;
4782aee09d8SJérôme Glisse 	}
4792aee09d8SJérôme Glisse }
4802aee09d8SJérôme Glisse 
4812aee09d8SJérôme Glisse static int hmm_vma_walk_hole(unsigned long addr, unsigned long end,
4822aee09d8SJérôme Glisse 			     struct mm_walk *walk)
4832aee09d8SJérôme Glisse {
4842aee09d8SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
4852aee09d8SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
4862aee09d8SJérôme Glisse 	bool fault, write_fault;
4872aee09d8SJérôme Glisse 	unsigned long i, npages;
4882aee09d8SJérôme Glisse 	uint64_t *pfns;
4892aee09d8SJérôme Glisse 
4902aee09d8SJérôme Glisse 	i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
4912aee09d8SJérôme Glisse 	npages = (end - addr) >> PAGE_SHIFT;
4922aee09d8SJérôme Glisse 	pfns = &range->pfns[i];
4932aee09d8SJérôme Glisse 	hmm_range_need_fault(hmm_vma_walk, pfns, npages,
4942aee09d8SJérôme Glisse 			     0, &fault, &write_fault);
4952aee09d8SJérôme Glisse 	return hmm_vma_walk_hole_(addr, end, fault, write_fault, walk);
4962aee09d8SJérôme Glisse }
4972aee09d8SJérôme Glisse 
498f88a1e90SJérôme Glisse static inline uint64_t pmd_to_hmm_pfn_flags(struct hmm_range *range, pmd_t pmd)
4992aee09d8SJérôme Glisse {
5002aee09d8SJérôme Glisse 	if (pmd_protnone(pmd))
5012aee09d8SJérôme Glisse 		return 0;
502f88a1e90SJérôme Glisse 	return pmd_write(pmd) ? range->flags[HMM_PFN_VALID] |
503f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_WRITE] :
504f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_VALID];
505da4c3c73SJérôme Glisse }
506da4c3c73SJérôme Glisse 
507*992de9a8SJérôme Glisse static inline uint64_t pud_to_hmm_pfn_flags(struct hmm_range *range, pud_t pud)
508*992de9a8SJérôme Glisse {
509*992de9a8SJérôme Glisse 	if (!pud_present(pud))
510*992de9a8SJérôme Glisse 		return 0;
511*992de9a8SJérôme Glisse 	return pud_write(pud) ? range->flags[HMM_PFN_VALID] |
512*992de9a8SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_WRITE] :
513*992de9a8SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_VALID];
514*992de9a8SJérôme Glisse }
515*992de9a8SJérôme Glisse 
51653f5c3f4SJérôme Glisse static int hmm_vma_handle_pmd(struct mm_walk *walk,
51753f5c3f4SJérôme Glisse 			      unsigned long addr,
51853f5c3f4SJérôme Glisse 			      unsigned long end,
51953f5c3f4SJérôme Glisse 			      uint64_t *pfns,
52053f5c3f4SJérôme Glisse 			      pmd_t pmd)
52153f5c3f4SJérôme Glisse {
522*992de9a8SJérôme Glisse #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
52353f5c3f4SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
524f88a1e90SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
5252aee09d8SJérôme Glisse 	unsigned long pfn, npages, i;
5262aee09d8SJérôme Glisse 	bool fault, write_fault;
527f88a1e90SJérôme Glisse 	uint64_t cpu_flags;
52853f5c3f4SJérôme Glisse 
5292aee09d8SJérôme Glisse 	npages = (end - addr) >> PAGE_SHIFT;
530f88a1e90SJérôme Glisse 	cpu_flags = pmd_to_hmm_pfn_flags(range, pmd);
5312aee09d8SJérôme Glisse 	hmm_range_need_fault(hmm_vma_walk, pfns, npages, cpu_flags,
5322aee09d8SJérôme Glisse 			     &fault, &write_fault);
53353f5c3f4SJérôme Glisse 
5342aee09d8SJérôme Glisse 	if (pmd_protnone(pmd) || fault || write_fault)
5352aee09d8SJérôme Glisse 		return hmm_vma_walk_hole_(addr, end, fault, write_fault, walk);
53653f5c3f4SJérôme Glisse 
53753f5c3f4SJérôme Glisse 	pfn = pmd_pfn(pmd) + pte_index(addr);
538*992de9a8SJérôme Glisse 	for (i = 0; addr < end; addr += PAGE_SIZE, i++, pfn++) {
539*992de9a8SJérôme Glisse 		if (pmd_devmap(pmd)) {
540*992de9a8SJérôme Glisse 			hmm_vma_walk->pgmap = get_dev_pagemap(pfn,
541*992de9a8SJérôme Glisse 					      hmm_vma_walk->pgmap);
542*992de9a8SJérôme Glisse 			if (unlikely(!hmm_vma_walk->pgmap))
543*992de9a8SJérôme Glisse 				return -EBUSY;
544*992de9a8SJérôme Glisse 		}
545f88a1e90SJérôme Glisse 		pfns[i] = hmm_pfn_from_pfn(range, pfn) | cpu_flags;
546*992de9a8SJérôme Glisse 	}
547*992de9a8SJérôme Glisse 	if (hmm_vma_walk->pgmap) {
548*992de9a8SJérôme Glisse 		put_dev_pagemap(hmm_vma_walk->pgmap);
549*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk->pgmap = NULL;
550*992de9a8SJérôme Glisse 	}
55153f5c3f4SJérôme Glisse 	hmm_vma_walk->last = end;
55253f5c3f4SJérôme Glisse 	return 0;
553*992de9a8SJérôme Glisse #else
554*992de9a8SJérôme Glisse 	/* If THP is not enabled then we should never reach that code ! */
555*992de9a8SJérôme Glisse 	return -EINVAL;
556*992de9a8SJérôme Glisse #endif
55753f5c3f4SJérôme Glisse }
55853f5c3f4SJérôme Glisse 
559f88a1e90SJérôme Glisse static inline uint64_t pte_to_hmm_pfn_flags(struct hmm_range *range, pte_t pte)
5602aee09d8SJérôme Glisse {
5612aee09d8SJérôme Glisse 	if (pte_none(pte) || !pte_present(pte))
5622aee09d8SJérôme Glisse 		return 0;
563f88a1e90SJérôme Glisse 	return pte_write(pte) ? range->flags[HMM_PFN_VALID] |
564f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_WRITE] :
565f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_VALID];
5662aee09d8SJérôme Glisse }
5672aee09d8SJérôme Glisse 
56853f5c3f4SJérôme Glisse static int hmm_vma_handle_pte(struct mm_walk *walk, unsigned long addr,
56953f5c3f4SJérôme Glisse 			      unsigned long end, pmd_t *pmdp, pte_t *ptep,
57053f5c3f4SJérôme Glisse 			      uint64_t *pfn)
57153f5c3f4SJérôme Glisse {
57253f5c3f4SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
573f88a1e90SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
57453f5c3f4SJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5752aee09d8SJérôme Glisse 	bool fault, write_fault;
5762aee09d8SJérôme Glisse 	uint64_t cpu_flags;
57753f5c3f4SJérôme Glisse 	pte_t pte = *ptep;
578f88a1e90SJérôme Glisse 	uint64_t orig_pfn = *pfn;
57953f5c3f4SJérôme Glisse 
580f88a1e90SJérôme Glisse 	*pfn = range->values[HMM_PFN_NONE];
58173231612SJérôme Glisse 	fault = write_fault = false;
58253f5c3f4SJérôme Glisse 
58353f5c3f4SJérôme Glisse 	if (pte_none(pte)) {
58473231612SJérôme Glisse 		hmm_pte_need_fault(hmm_vma_walk, orig_pfn, 0,
58573231612SJérôme Glisse 				   &fault, &write_fault);
5862aee09d8SJérôme Glisse 		if (fault || write_fault)
58753f5c3f4SJérôme Glisse 			goto fault;
58853f5c3f4SJérôme Glisse 		return 0;
58953f5c3f4SJérôme Glisse 	}
59053f5c3f4SJérôme Glisse 
59153f5c3f4SJérôme Glisse 	if (!pte_present(pte)) {
59253f5c3f4SJérôme Glisse 		swp_entry_t entry = pte_to_swp_entry(pte);
59353f5c3f4SJérôme Glisse 
59453f5c3f4SJérôme Glisse 		if (!non_swap_entry(entry)) {
5952aee09d8SJérôme Glisse 			if (fault || write_fault)
59653f5c3f4SJérôme Glisse 				goto fault;
59753f5c3f4SJérôme Glisse 			return 0;
59853f5c3f4SJérôme Glisse 		}
59953f5c3f4SJérôme Glisse 
60053f5c3f4SJérôme Glisse 		/*
60153f5c3f4SJérôme Glisse 		 * This is a special swap entry, ignore migration, use
60253f5c3f4SJérôme Glisse 		 * device and report anything else as error.
60353f5c3f4SJérôme Glisse 		 */
60453f5c3f4SJérôme Glisse 		if (is_device_private_entry(entry)) {
605f88a1e90SJérôme Glisse 			cpu_flags = range->flags[HMM_PFN_VALID] |
606f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_DEVICE_PRIVATE];
6072aee09d8SJérôme Glisse 			cpu_flags |= is_write_device_private_entry(entry) ?
608f88a1e90SJérôme Glisse 				range->flags[HMM_PFN_WRITE] : 0;
609f88a1e90SJérôme Glisse 			hmm_pte_need_fault(hmm_vma_walk, orig_pfn, cpu_flags,
610f88a1e90SJérôme Glisse 					   &fault, &write_fault);
611f88a1e90SJérôme Glisse 			if (fault || write_fault)
612f88a1e90SJérôme Glisse 				goto fault;
613f88a1e90SJérôme Glisse 			*pfn = hmm_pfn_from_pfn(range, swp_offset(entry));
614f88a1e90SJérôme Glisse 			*pfn |= cpu_flags;
61553f5c3f4SJérôme Glisse 			return 0;
61653f5c3f4SJérôme Glisse 		}
61753f5c3f4SJérôme Glisse 
61853f5c3f4SJérôme Glisse 		if (is_migration_entry(entry)) {
6192aee09d8SJérôme Glisse 			if (fault || write_fault) {
62053f5c3f4SJérôme Glisse 				pte_unmap(ptep);
62153f5c3f4SJérôme Glisse 				hmm_vma_walk->last = addr;
62253f5c3f4SJérôme Glisse 				migration_entry_wait(vma->vm_mm,
62353f5c3f4SJérôme Glisse 						     pmdp, addr);
62473231612SJérôme Glisse 				return -EBUSY;
62553f5c3f4SJérôme Glisse 			}
62653f5c3f4SJérôme Glisse 			return 0;
62753f5c3f4SJérôme Glisse 		}
62853f5c3f4SJérôme Glisse 
62953f5c3f4SJérôme Glisse 		/* Report error for everything else */
630f88a1e90SJérôme Glisse 		*pfn = range->values[HMM_PFN_ERROR];
63153f5c3f4SJérôme Glisse 		return -EFAULT;
63273231612SJérôme Glisse 	} else {
63373231612SJérôme Glisse 		cpu_flags = pte_to_hmm_pfn_flags(range, pte);
63473231612SJérôme Glisse 		hmm_pte_need_fault(hmm_vma_walk, orig_pfn, cpu_flags,
63573231612SJérôme Glisse 				   &fault, &write_fault);
63653f5c3f4SJérôme Glisse 	}
63753f5c3f4SJérôme Glisse 
6382aee09d8SJérôme Glisse 	if (fault || write_fault)
63953f5c3f4SJérôme Glisse 		goto fault;
64053f5c3f4SJérôme Glisse 
641*992de9a8SJérôme Glisse 	if (pte_devmap(pte)) {
642*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk->pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte),
643*992de9a8SJérôme Glisse 					      hmm_vma_walk->pgmap);
644*992de9a8SJérôme Glisse 		if (unlikely(!hmm_vma_walk->pgmap))
645*992de9a8SJérôme Glisse 			return -EBUSY;
646*992de9a8SJérôme Glisse 	} else if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL) && pte_special(pte)) {
647*992de9a8SJérôme Glisse 		*pfn = range->values[HMM_PFN_SPECIAL];
648*992de9a8SJérôme Glisse 		return -EFAULT;
649*992de9a8SJérôme Glisse 	}
650*992de9a8SJérôme Glisse 
651f88a1e90SJérôme Glisse 	*pfn = hmm_pfn_from_pfn(range, pte_pfn(pte)) | cpu_flags;
65253f5c3f4SJérôme Glisse 	return 0;
65353f5c3f4SJérôme Glisse 
65453f5c3f4SJérôme Glisse fault:
655*992de9a8SJérôme Glisse 	if (hmm_vma_walk->pgmap) {
656*992de9a8SJérôme Glisse 		put_dev_pagemap(hmm_vma_walk->pgmap);
657*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk->pgmap = NULL;
658*992de9a8SJérôme Glisse 	}
65953f5c3f4SJérôme Glisse 	pte_unmap(ptep);
66053f5c3f4SJérôme Glisse 	/* Fault any virtual address we were asked to fault */
6612aee09d8SJérôme Glisse 	return hmm_vma_walk_hole_(addr, end, fault, write_fault, walk);
66253f5c3f4SJérôme Glisse }
66353f5c3f4SJérôme Glisse 
664da4c3c73SJérôme Glisse static int hmm_vma_walk_pmd(pmd_t *pmdp,
665da4c3c73SJérôme Glisse 			    unsigned long start,
666da4c3c73SJérôme Glisse 			    unsigned long end,
667da4c3c73SJérôme Glisse 			    struct mm_walk *walk)
668da4c3c73SJérôme Glisse {
66974eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
67074eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
671d08faca0SJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
672ff05c0c6SJérôme Glisse 	uint64_t *pfns = range->pfns;
673da4c3c73SJérôme Glisse 	unsigned long addr = start, i;
674da4c3c73SJérôme Glisse 	pte_t *ptep;
675da4c3c73SJérôme Glisse 	pmd_t pmd;
676da4c3c73SJérôme Glisse 
677d08faca0SJérôme Glisse 
678d08faca0SJérôme Glisse again:
679d08faca0SJérôme Glisse 	pmd = READ_ONCE(*pmdp);
680d08faca0SJérôme Glisse 	if (pmd_none(pmd))
681d08faca0SJérôme Glisse 		return hmm_vma_walk_hole(start, end, walk);
682d08faca0SJérôme Glisse 
683d08faca0SJérôme Glisse 	if (pmd_huge(pmd) && (range->vma->vm_flags & VM_HUGETLB))
684d08faca0SJérôme Glisse 		return hmm_pfns_bad(start, end, walk);
685d08faca0SJérôme Glisse 
686d08faca0SJérôme Glisse 	if (thp_migration_supported() && is_pmd_migration_entry(pmd)) {
687d08faca0SJérôme Glisse 		bool fault, write_fault;
688d08faca0SJérôme Glisse 		unsigned long npages;
689d08faca0SJérôme Glisse 		uint64_t *pfns;
690d08faca0SJérôme Glisse 
691d08faca0SJérôme Glisse 		i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
692d08faca0SJérôme Glisse 		npages = (end - addr) >> PAGE_SHIFT;
693d08faca0SJérôme Glisse 		pfns = &range->pfns[i];
694d08faca0SJérôme Glisse 
695d08faca0SJérôme Glisse 		hmm_range_need_fault(hmm_vma_walk, pfns, npages,
696d08faca0SJérôme Glisse 				     0, &fault, &write_fault);
697d08faca0SJérôme Glisse 		if (fault || write_fault) {
698d08faca0SJérôme Glisse 			hmm_vma_walk->last = addr;
699d08faca0SJérôme Glisse 			pmd_migration_entry_wait(vma->vm_mm, pmdp);
70073231612SJérôme Glisse 			return -EBUSY;
701d08faca0SJérôme Glisse 		}
702d08faca0SJérôme Glisse 		return 0;
703d08faca0SJérôme Glisse 	} else if (!pmd_present(pmd))
704d08faca0SJérôme Glisse 		return hmm_pfns_bad(start, end, walk);
705d08faca0SJérôme Glisse 
706d08faca0SJérôme Glisse 	if (pmd_devmap(pmd) || pmd_trans_huge(pmd)) {
707da4c3c73SJérôme Glisse 		/*
708da4c3c73SJérôme Glisse 		 * No need to take pmd_lock here, even if some other threads
709da4c3c73SJérôme Glisse 		 * is splitting the huge pmd we will get that event through
710da4c3c73SJérôme Glisse 		 * mmu_notifier callback.
711da4c3c73SJérôme Glisse 		 *
712da4c3c73SJérôme Glisse 		 * So just read pmd value and check again its a transparent
713da4c3c73SJérôme Glisse 		 * huge or device mapping one and compute corresponding pfn
714da4c3c73SJérôme Glisse 		 * values.
715da4c3c73SJérôme Glisse 		 */
716da4c3c73SJérôme Glisse 		pmd = pmd_read_atomic(pmdp);
717da4c3c73SJérôme Glisse 		barrier();
718da4c3c73SJérôme Glisse 		if (!pmd_devmap(pmd) && !pmd_trans_huge(pmd))
719da4c3c73SJérôme Glisse 			goto again;
720da4c3c73SJérôme Glisse 
721d08faca0SJérôme Glisse 		i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
72253f5c3f4SJérôme Glisse 		return hmm_vma_handle_pmd(walk, addr, end, &pfns[i], pmd);
723da4c3c73SJérôme Glisse 	}
724da4c3c73SJérôme Glisse 
725d08faca0SJérôme Glisse 	/*
726d08faca0SJérôme Glisse 	 * We have handled all the valid case above ie either none, migration,
727d08faca0SJérôme Glisse 	 * huge or transparent huge. At this point either it is a valid pmd
728d08faca0SJérôme Glisse 	 * entry pointing to pte directory or it is a bad pmd that will not
729d08faca0SJérôme Glisse 	 * recover.
730d08faca0SJérôme Glisse 	 */
731d08faca0SJérôme Glisse 	if (pmd_bad(pmd))
732da4c3c73SJérôme Glisse 		return hmm_pfns_bad(start, end, walk);
733da4c3c73SJérôme Glisse 
734da4c3c73SJérôme Glisse 	ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
735d08faca0SJérôme Glisse 	i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
736da4c3c73SJérôme Glisse 	for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE, ptep++, i++) {
73753f5c3f4SJérôme Glisse 		int r;
738da4c3c73SJérôme Glisse 
73953f5c3f4SJérôme Glisse 		r = hmm_vma_handle_pte(walk, addr, end, pmdp, ptep, &pfns[i]);
74053f5c3f4SJérôme Glisse 		if (r) {
74153f5c3f4SJérôme Glisse 			/* hmm_vma_handle_pte() did unmap pte directory */
74274eee180SJérôme Glisse 			hmm_vma_walk->last = addr;
74353f5c3f4SJérôme Glisse 			return r;
74474eee180SJérôme Glisse 		}
745da4c3c73SJérôme Glisse 	}
746*992de9a8SJérôme Glisse 	if (hmm_vma_walk->pgmap) {
747*992de9a8SJérôme Glisse 		/*
748*992de9a8SJérôme Glisse 		 * We do put_dev_pagemap() here and not in hmm_vma_handle_pte()
749*992de9a8SJérôme Glisse 		 * so that we can leverage get_dev_pagemap() optimization which
750*992de9a8SJérôme Glisse 		 * will not re-take a reference on a pgmap if we already have
751*992de9a8SJérôme Glisse 		 * one.
752*992de9a8SJérôme Glisse 		 */
753*992de9a8SJérôme Glisse 		put_dev_pagemap(hmm_vma_walk->pgmap);
754*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk->pgmap = NULL;
755*992de9a8SJérôme Glisse 	}
756da4c3c73SJérôme Glisse 	pte_unmap(ptep - 1);
757da4c3c73SJérôme Glisse 
75853f5c3f4SJérôme Glisse 	hmm_vma_walk->last = addr;
759da4c3c73SJérôme Glisse 	return 0;
760da4c3c73SJérôme Glisse }
761da4c3c73SJérôme Glisse 
762*992de9a8SJérôme Glisse static int hmm_vma_walk_pud(pud_t *pudp,
763*992de9a8SJérôme Glisse 			    unsigned long start,
764*992de9a8SJérôme Glisse 			    unsigned long end,
765*992de9a8SJérôme Glisse 			    struct mm_walk *walk)
766*992de9a8SJérôme Glisse {
767*992de9a8SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
768*992de9a8SJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
769*992de9a8SJérôme Glisse 	unsigned long addr = start, next;
770*992de9a8SJérôme Glisse 	pmd_t *pmdp;
771*992de9a8SJérôme Glisse 	pud_t pud;
772*992de9a8SJérôme Glisse 	int ret;
773*992de9a8SJérôme Glisse 
774*992de9a8SJérôme Glisse again:
775*992de9a8SJérôme Glisse 	pud = READ_ONCE(*pudp);
776*992de9a8SJérôme Glisse 	if (pud_none(pud))
777*992de9a8SJérôme Glisse 		return hmm_vma_walk_hole(start, end, walk);
778*992de9a8SJérôme Glisse 
779*992de9a8SJérôme Glisse 	if (pud_huge(pud) && pud_devmap(pud)) {
780*992de9a8SJérôme Glisse 		unsigned long i, npages, pfn;
781*992de9a8SJérôme Glisse 		uint64_t *pfns, cpu_flags;
782*992de9a8SJérôme Glisse 		bool fault, write_fault;
783*992de9a8SJérôme Glisse 
784*992de9a8SJérôme Glisse 		if (!pud_present(pud))
785*992de9a8SJérôme Glisse 			return hmm_vma_walk_hole(start, end, walk);
786*992de9a8SJérôme Glisse 
787*992de9a8SJérôme Glisse 		i = (addr - range->start) >> PAGE_SHIFT;
788*992de9a8SJérôme Glisse 		npages = (end - addr) >> PAGE_SHIFT;
789*992de9a8SJérôme Glisse 		pfns = &range->pfns[i];
790*992de9a8SJérôme Glisse 
791*992de9a8SJérôme Glisse 		cpu_flags = pud_to_hmm_pfn_flags(range, pud);
792*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_range_need_fault(hmm_vma_walk, pfns, npages,
793*992de9a8SJérôme Glisse 				     cpu_flags, &fault, &write_fault);
794*992de9a8SJérôme Glisse 		if (fault || write_fault)
795*992de9a8SJérôme Glisse 			return hmm_vma_walk_hole_(addr, end, fault,
796*992de9a8SJérôme Glisse 						write_fault, walk);
797*992de9a8SJérôme Glisse 
798*992de9a8SJérôme Glisse #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
799*992de9a8SJérôme Glisse 		pfn = pud_pfn(pud) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
800*992de9a8SJérôme Glisse 		for (i = 0; i < npages; ++i, ++pfn) {
801*992de9a8SJérôme Glisse 			hmm_vma_walk->pgmap = get_dev_pagemap(pfn,
802*992de9a8SJérôme Glisse 					      hmm_vma_walk->pgmap);
803*992de9a8SJérôme Glisse 			if (unlikely(!hmm_vma_walk->pgmap))
804*992de9a8SJérôme Glisse 				return -EBUSY;
805*992de9a8SJérôme Glisse 			pfns[i] = hmm_pfn_from_pfn(range, pfn) | cpu_flags;
806*992de9a8SJérôme Glisse 		}
807*992de9a8SJérôme Glisse 		if (hmm_vma_walk->pgmap) {
808*992de9a8SJérôme Glisse 			put_dev_pagemap(hmm_vma_walk->pgmap);
809*992de9a8SJérôme Glisse 			hmm_vma_walk->pgmap = NULL;
810*992de9a8SJérôme Glisse 		}
811*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk->last = end;
812*992de9a8SJérôme Glisse 		return 0;
813*992de9a8SJérôme Glisse #else
814*992de9a8SJérôme Glisse 		return -EINVAL;
815*992de9a8SJérôme Glisse #endif
816*992de9a8SJérôme Glisse 	}
817*992de9a8SJérôme Glisse 
818*992de9a8SJérôme Glisse 	split_huge_pud(walk->vma, pudp, addr);
819*992de9a8SJérôme Glisse 	if (pud_none(*pudp))
820*992de9a8SJérôme Glisse 		goto again;
821*992de9a8SJérôme Glisse 
822*992de9a8SJérôme Glisse 	pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
823*992de9a8SJérôme Glisse 	do {
824*992de9a8SJérôme Glisse 		next = pmd_addr_end(addr, end);
825*992de9a8SJérôme Glisse 		ret = hmm_vma_walk_pmd(pmdp, addr, next, walk);
826*992de9a8SJérôme Glisse 		if (ret)
827*992de9a8SJérôme Glisse 			return ret;
828*992de9a8SJérôme Glisse 	} while (pmdp++, addr = next, addr != end);
829*992de9a8SJérôme Glisse 
830*992de9a8SJérôme Glisse 	return 0;
831*992de9a8SJérôme Glisse }
832*992de9a8SJérôme Glisse 
83363d5066fSJérôme Glisse static int hmm_vma_walk_hugetlb_entry(pte_t *pte, unsigned long hmask,
83463d5066fSJérôme Glisse 				      unsigned long start, unsigned long end,
83563d5066fSJérôme Glisse 				      struct mm_walk *walk)
83663d5066fSJérôme Glisse {
83763d5066fSJérôme Glisse #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
83863d5066fSJérôme Glisse 	unsigned long addr = start, i, pfn, mask, size, pfn_inc;
83963d5066fSJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk *hmm_vma_walk = walk->private;
84063d5066fSJérôme Glisse 	struct hmm_range *range = hmm_vma_walk->range;
84163d5066fSJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
84263d5066fSJérôme Glisse 	struct hstate *h = hstate_vma(vma);
84363d5066fSJérôme Glisse 	uint64_t orig_pfn, cpu_flags;
84463d5066fSJérôme Glisse 	bool fault, write_fault;
84563d5066fSJérôme Glisse 	spinlock_t *ptl;
84663d5066fSJérôme Glisse 	pte_t entry;
84763d5066fSJérôme Glisse 	int ret = 0;
84863d5066fSJérôme Glisse 
84963d5066fSJérôme Glisse 	size = 1UL << huge_page_shift(h);
85063d5066fSJérôme Glisse 	mask = size - 1;
85163d5066fSJérôme Glisse 	if (range->page_shift != PAGE_SHIFT) {
85263d5066fSJérôme Glisse 		/* Make sure we are looking at full page. */
85363d5066fSJérôme Glisse 		if (start & mask)
85463d5066fSJérôme Glisse 			return -EINVAL;
85563d5066fSJérôme Glisse 		if (end < (start + size))
85663d5066fSJérôme Glisse 			return -EINVAL;
85763d5066fSJérôme Glisse 		pfn_inc = size >> PAGE_SHIFT;
85863d5066fSJérôme Glisse 	} else {
85963d5066fSJérôme Glisse 		pfn_inc = 1;
86063d5066fSJérôme Glisse 		size = PAGE_SIZE;
86163d5066fSJérôme Glisse 	}
86263d5066fSJérôme Glisse 
86363d5066fSJérôme Glisse 
86463d5066fSJérôme Glisse 	ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
86563d5066fSJérôme Glisse 	entry = huge_ptep_get(pte);
86663d5066fSJérôme Glisse 
86763d5066fSJérôme Glisse 	i = (start - range->start) >> range->page_shift;
86863d5066fSJérôme Glisse 	orig_pfn = range->pfns[i];
86963d5066fSJérôme Glisse 	range->pfns[i] = range->values[HMM_PFN_NONE];
87063d5066fSJérôme Glisse 	cpu_flags = pte_to_hmm_pfn_flags(range, entry);
87163d5066fSJérôme Glisse 	fault = write_fault = false;
87263d5066fSJérôme Glisse 	hmm_pte_need_fault(hmm_vma_walk, orig_pfn, cpu_flags,
87363d5066fSJérôme Glisse 			   &fault, &write_fault);
87463d5066fSJérôme Glisse 	if (fault || write_fault) {
87563d5066fSJérôme Glisse 		ret = -ENOENT;
87663d5066fSJérôme Glisse 		goto unlock;
87763d5066fSJérôme Glisse 	}
87863d5066fSJérôme Glisse 
87963d5066fSJérôme Glisse 	pfn = pte_pfn(entry) + ((start & mask) >> range->page_shift);
88063d5066fSJérôme Glisse 	for (; addr < end; addr += size, i++, pfn += pfn_inc)
88163d5066fSJérôme Glisse 		range->pfns[i] = hmm_pfn_from_pfn(range, pfn) | cpu_flags;
88263d5066fSJérôme Glisse 	hmm_vma_walk->last = end;
88363d5066fSJérôme Glisse 
88463d5066fSJérôme Glisse unlock:
88563d5066fSJérôme Glisse 	spin_unlock(ptl);
88663d5066fSJérôme Glisse 
88763d5066fSJérôme Glisse 	if (ret == -ENOENT)
88863d5066fSJérôme Glisse 		return hmm_vma_walk_hole_(addr, end, fault, write_fault, walk);
88963d5066fSJérôme Glisse 
89063d5066fSJérôme Glisse 	return ret;
89163d5066fSJérôme Glisse #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
89263d5066fSJérôme Glisse 	return -EINVAL;
89363d5066fSJérôme Glisse #endif
89463d5066fSJérôme Glisse }
89563d5066fSJérôme Glisse 
896f88a1e90SJérôme Glisse static void hmm_pfns_clear(struct hmm_range *range,
897f88a1e90SJérôme Glisse 			   uint64_t *pfns,
89833cd47dcSJérôme Glisse 			   unsigned long addr,
89933cd47dcSJérôme Glisse 			   unsigned long end)
90033cd47dcSJérôme Glisse {
90133cd47dcSJérôme Glisse 	for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE, pfns++)
902f88a1e90SJérôme Glisse 		*pfns = range->values[HMM_PFN_NONE];
90333cd47dcSJérôme Glisse }
90433cd47dcSJérôme Glisse 
905da4c3c73SJérôme Glisse /*
906a3e0d41cSJérôme Glisse  * hmm_range_register() - start tracking change to CPU page table over a range
907a3e0d41cSJérôme Glisse  * @range: range
908a3e0d41cSJérôme Glisse  * @mm: the mm struct for the range of virtual address
909a3e0d41cSJérôme Glisse  * @start: start virtual address (inclusive)
910a3e0d41cSJérôme Glisse  * @end: end virtual address (exclusive)
91163d5066fSJérôme Glisse  * @page_shift: expect page shift for the range
912a3e0d41cSJérôme Glisse  * Returns 0 on success, -EFAULT if the address space is no longer valid
913a3e0d41cSJérôme Glisse  *
914a3e0d41cSJérôme Glisse  * Track updates to the CPU page table see include/linux/hmm.h
915a3e0d41cSJérôme Glisse  */
916a3e0d41cSJérôme Glisse int hmm_range_register(struct hmm_range *range,
917a3e0d41cSJérôme Glisse 		       struct mm_struct *mm,
918a3e0d41cSJérôme Glisse 		       unsigned long start,
91963d5066fSJérôme Glisse 		       unsigned long end,
92063d5066fSJérôme Glisse 		       unsigned page_shift)
921a3e0d41cSJérôme Glisse {
92263d5066fSJérôme Glisse 	unsigned long mask = ((1UL << page_shift) - 1UL);
92363d5066fSJérôme Glisse 
924a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->valid = false;
925a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->hmm = NULL;
926a3e0d41cSJérôme Glisse 
92763d5066fSJérôme Glisse 	if ((start & mask) || (end & mask))
92863d5066fSJérôme Glisse 		return -EINVAL;
92963d5066fSJérôme Glisse 	if (start >= end)
930a3e0d41cSJérôme Glisse 		return -EINVAL;
931a3e0d41cSJérôme Glisse 
93263d5066fSJérôme Glisse 	range->page_shift = page_shift;
933a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->start = start;
934a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->end = end;
935a3e0d41cSJérôme Glisse 
936a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->hmm = hmm_get_or_create(mm);
937a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (!range->hmm)
938a3e0d41cSJérôme Glisse 		return -EFAULT;
939a3e0d41cSJérôme Glisse 
940a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Check if hmm_mm_destroy() was call. */
941a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (range->hmm->mm == NULL || range->hmm->dead) {
942a3e0d41cSJérôme Glisse 		hmm_put(range->hmm);
943a3e0d41cSJérôme Glisse 		return -EFAULT;
944a3e0d41cSJérôme Glisse 	}
945a3e0d41cSJérôme Glisse 
946a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Initialize range to track CPU page table update */
947a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_lock(&range->hmm->lock);
948a3e0d41cSJérôme Glisse 
949a3e0d41cSJérôme Glisse 	list_add_rcu(&range->list, &range->hmm->ranges);
950a3e0d41cSJérôme Glisse 
951a3e0d41cSJérôme Glisse 	/*
952a3e0d41cSJérôme Glisse 	 * If there are any concurrent notifiers we have to wait for them for
953a3e0d41cSJérôme Glisse 	 * the range to be valid (see hmm_range_wait_until_valid()).
954a3e0d41cSJérôme Glisse 	 */
955a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (!range->hmm->notifiers)
956a3e0d41cSJérôme Glisse 		range->valid = true;
957a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_unlock(&range->hmm->lock);
958a3e0d41cSJérôme Glisse 
959a3e0d41cSJérôme Glisse 	return 0;
960a3e0d41cSJérôme Glisse }
961a3e0d41cSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_range_register);
962a3e0d41cSJérôme Glisse 
963a3e0d41cSJérôme Glisse /*
964a3e0d41cSJérôme Glisse  * hmm_range_unregister() - stop tracking change to CPU page table over a range
965a3e0d41cSJérôme Glisse  * @range: range
966a3e0d41cSJérôme Glisse  *
967a3e0d41cSJérôme Glisse  * Range struct is used to track updates to the CPU page table after a call to
968a3e0d41cSJérôme Glisse  * hmm_range_register(). See include/linux/hmm.h for how to use it.
969a3e0d41cSJérôme Glisse  */
970a3e0d41cSJérôme Glisse void hmm_range_unregister(struct hmm_range *range)
971a3e0d41cSJérôme Glisse {
972a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Sanity check this really should not happen. */
973a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (range->hmm == NULL || range->end <= range->start)
974a3e0d41cSJérôme Glisse 		return;
975a3e0d41cSJérôme Glisse 
976a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_lock(&range->hmm->lock);
977a3e0d41cSJérôme Glisse 	list_del_rcu(&range->list);
978a3e0d41cSJérôme Glisse 	mutex_unlock(&range->hmm->lock);
979a3e0d41cSJérôme Glisse 
980a3e0d41cSJérôme Glisse 	/* Drop reference taken by hmm_range_register() */
981a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->valid = false;
982a3e0d41cSJérôme Glisse 	hmm_put(range->hmm);
983a3e0d41cSJérôme Glisse 	range->hmm = NULL;
984a3e0d41cSJérôme Glisse }
985a3e0d41cSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_range_unregister);
986a3e0d41cSJérôme Glisse 
987a3e0d41cSJérôme Glisse /*
98825f23a0cSJérôme Glisse  * hmm_range_snapshot() - snapshot CPU page table for a range
98925f23a0cSJérôme Glisse  * @range: range
990a3e0d41cSJérôme Glisse  * Returns: -EINVAL if invalid argument, -ENOMEM out of memory, -EPERM invalid
991a3e0d41cSJérôme Glisse  *          permission (for instance asking for write and range is read only),
992a3e0d41cSJérôme Glisse  *          -EAGAIN if you need to retry, -EFAULT invalid (ie either no valid
993a3e0d41cSJérôme Glisse  *          vma or it is illegal to access that range), number of valid pages
994a3e0d41cSJérôme Glisse  *          in range->pfns[] (from range start address).
995da4c3c73SJérôme Glisse  *
996da4c3c73SJérôme Glisse  * This snapshots the CPU page table for a range of virtual addresses. Snapshot
997a3e0d41cSJérôme Glisse  * validity is tracked by range struct. See in include/linux/hmm.h for example
998a3e0d41cSJérôme Glisse  * on how to use.
999da4c3c73SJérôme Glisse  */
100025f23a0cSJérôme Glisse long hmm_range_snapshot(struct hmm_range *range)
1001da4c3c73SJérôme Glisse {
100263d5066fSJérôme Glisse 	const unsigned long device_vma = VM_IO | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP;
1003a3e0d41cSJérôme Glisse 	unsigned long start = range->start, end;
100474eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk hmm_vma_walk;
1005a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = range->hmm;
1006a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma;
1007da4c3c73SJérôme Glisse 	struct mm_walk mm_walk;
1008704f3f2cSJérôme Glisse 
1009704f3f2cSJérôme Glisse 	/* Check if hmm_mm_destroy() was call. */
1010a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (hmm->mm == NULL || hmm->dead)
1011a3e0d41cSJérôme Glisse 		return -EFAULT;
1012da4c3c73SJérôme Glisse 
1013a3e0d41cSJérôme Glisse 	do {
1014a3e0d41cSJérôme Glisse 		/* If range is no longer valid force retry. */
1015a3e0d41cSJérôme Glisse 		if (!range->valid)
1016a3e0d41cSJérôme Glisse 			return -EAGAIN;
1017a3e0d41cSJérôme Glisse 
1018a3e0d41cSJérôme Glisse 		vma = find_vma(hmm->mm, start);
101963d5066fSJérôme Glisse 		if (vma == NULL || (vma->vm_flags & device_vma))
1020a3e0d41cSJérôme Glisse 			return -EFAULT;
1021a3e0d41cSJérôme Glisse 
102263d5066fSJérôme Glisse 		if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
102363d5066fSJérôme Glisse 			struct hstate *h = hstate_vma(vma);
102463d5066fSJérôme Glisse 
102563d5066fSJérôme Glisse 			if (huge_page_shift(h) != range->page_shift &&
102663d5066fSJérôme Glisse 			    range->page_shift != PAGE_SHIFT)
102763d5066fSJérôme Glisse 				return -EINVAL;
102863d5066fSJérôme Glisse 		} else {
102963d5066fSJérôme Glisse 			if (range->page_shift != PAGE_SHIFT)
103063d5066fSJérôme Glisse 				return -EINVAL;
103163d5066fSJérôme Glisse 		}
103263d5066fSJérôme Glisse 
103386586a41SJérôme Glisse 		if (!(vma->vm_flags & VM_READ)) {
103486586a41SJérôme Glisse 			/*
1035a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * If vma do not allow read access, then assume that it
1036a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * does not allow write access, either. HMM does not
1037a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * support architecture that allow write without read.
103886586a41SJérôme Glisse 			 */
1039a3e0d41cSJérôme Glisse 			hmm_pfns_clear(range, range->pfns,
1040a3e0d41cSJérôme Glisse 				range->start, range->end);
104186586a41SJérôme Glisse 			return -EPERM;
104286586a41SJérôme Glisse 		}
104386586a41SJérôme Glisse 
1044a3e0d41cSJérôme Glisse 		range->vma = vma;
1045*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.pgmap = NULL;
1046a3e0d41cSJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.last = start;
104774eee180SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.fault = false;
104874eee180SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.range = range;
104974eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.private = &hmm_vma_walk;
1050a3e0d41cSJérôme Glisse 		end = min(range->end, vma->vm_end);
105174eee180SJérôme Glisse 
1052da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.vma = vma;
1053da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.mm = vma->vm_mm;
1054da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.pte_entry = NULL;
1055da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.test_walk = NULL;
1056da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.hugetlb_entry = NULL;
1057*992de9a8SJérôme Glisse 		mm_walk.pud_entry = hmm_vma_walk_pud;
1058da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.pmd_entry = hmm_vma_walk_pmd;
1059da4c3c73SJérôme Glisse 		mm_walk.pte_hole = hmm_vma_walk_hole;
106063d5066fSJérôme Glisse 		mm_walk.hugetlb_entry = hmm_vma_walk_hugetlb_entry;
1061da4c3c73SJérôme Glisse 
1062a3e0d41cSJérôme Glisse 		walk_page_range(start, end, &mm_walk);
1063a3e0d41cSJérôme Glisse 		start = end;
1064a3e0d41cSJérôme Glisse 	} while (start < range->end);
1065a3e0d41cSJérôme Glisse 
106625f23a0cSJérôme Glisse 	return (hmm_vma_walk.last - range->start) >> PAGE_SHIFT;
1067da4c3c73SJérôme Glisse }
106825f23a0cSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_range_snapshot);
1069da4c3c73SJérôme Glisse 
1070da4c3c73SJérôme Glisse /*
107173231612SJérôme Glisse  * hmm_range_fault() - try to fault some address in a virtual address range
107208232a45SJérôme Glisse  * @range: range being faulted
107374eee180SJérôme Glisse  * @block: allow blocking on fault (if true it sleeps and do not drop mmap_sem)
107473231612SJérôme Glisse  * Returns: number of valid pages in range->pfns[] (from range start
107573231612SJérôme Glisse  *          address). This may be zero. If the return value is negative,
107673231612SJérôme Glisse  *          then one of the following values may be returned:
107773231612SJérôme Glisse  *
107873231612SJérôme Glisse  *           -EINVAL  invalid arguments or mm or virtual address are in an
107963d5066fSJérôme Glisse  *                    invalid vma (for instance device file vma).
108073231612SJérôme Glisse  *           -ENOMEM: Out of memory.
108173231612SJérôme Glisse  *           -EPERM:  Invalid permission (for instance asking for write and
108273231612SJérôme Glisse  *                    range is read only).
108373231612SJérôme Glisse  *           -EAGAIN: If you need to retry and mmap_sem was drop. This can only
108473231612SJérôme Glisse  *                    happens if block argument is false.
108573231612SJérôme Glisse  *           -EBUSY:  If the the range is being invalidated and you should wait
108673231612SJérôme Glisse  *                    for invalidation to finish.
108773231612SJérôme Glisse  *           -EFAULT: Invalid (ie either no valid vma or it is illegal to access
108873231612SJérôme Glisse  *                    that range), number of valid pages in range->pfns[] (from
108973231612SJérôme Glisse  *                    range start address).
109074eee180SJérôme Glisse  *
109174eee180SJérôme Glisse  * This is similar to a regular CPU page fault except that it will not trigger
109273231612SJérôme Glisse  * any memory migration if the memory being faulted is not accessible by CPUs
109373231612SJérôme Glisse  * and caller does not ask for migration.
109474eee180SJérôme Glisse  *
1095ff05c0c6SJérôme Glisse  * On error, for one virtual address in the range, the function will mark the
1096ff05c0c6SJérôme Glisse  * corresponding HMM pfn entry with an error flag.
109774eee180SJérôme Glisse  */
109873231612SJérôme Glisse long hmm_range_fault(struct hmm_range *range, bool block)
109974eee180SJérôme Glisse {
110063d5066fSJérôme Glisse 	const unsigned long device_vma = VM_IO | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP;
1101a3e0d41cSJérôme Glisse 	unsigned long start = range->start, end;
110274eee180SJérôme Glisse 	struct hmm_vma_walk hmm_vma_walk;
1103a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct hmm *hmm = range->hmm;
1104a3e0d41cSJérôme Glisse 	struct vm_area_struct *vma;
110574eee180SJérôme Glisse 	struct mm_walk mm_walk;
110674eee180SJérôme Glisse 	int ret;
110774eee180SJérôme Glisse 
1108704f3f2cSJérôme Glisse 	/* Check if hmm_mm_destroy() was call. */
1109a3e0d41cSJérôme Glisse 	if (hmm->mm == NULL || hmm->dead)
1110a3e0d41cSJérôme Glisse 		return -EFAULT;
1111a3e0d41cSJérôme Glisse 
1112a3e0d41cSJérôme Glisse 	do {
1113a3e0d41cSJérôme Glisse 		/* If range is no longer valid force retry. */
1114a3e0d41cSJérôme Glisse 		if (!range->valid) {
1115a3e0d41cSJérôme Glisse 			up_read(&hmm->mm->mmap_sem);
1116a3e0d41cSJérôme Glisse 			return -EAGAIN;
1117704f3f2cSJérôme Glisse 		}
111874eee180SJérôme Glisse 
1119a3e0d41cSJérôme Glisse 		vma = find_vma(hmm->mm, start);
112063d5066fSJérôme Glisse 		if (vma == NULL || (vma->vm_flags & device_vma))
1121a3e0d41cSJérôme Glisse 			return -EFAULT;
1122a3e0d41cSJérôme Glisse 
112363d5066fSJérôme Glisse 		if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
112463d5066fSJérôme Glisse 			if (huge_page_shift(hstate_vma(vma)) !=
112563d5066fSJérôme Glisse 			    range->page_shift &&
112663d5066fSJérôme Glisse 			    range->page_shift != PAGE_SHIFT)
112763d5066fSJérôme Glisse 				return -EINVAL;
112863d5066fSJérôme Glisse 		} else {
112963d5066fSJérôme Glisse 			if (range->page_shift != PAGE_SHIFT)
113063d5066fSJérôme Glisse 				return -EINVAL;
113163d5066fSJérôme Glisse 		}
113263d5066fSJérôme Glisse 
113386586a41SJérôme Glisse 		if (!(vma->vm_flags & VM_READ)) {
113486586a41SJérôme Glisse 			/*
1135a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * If vma do not allow read access, then assume that it
1136a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * does not allow write access, either. HMM does not
1137a3e0d41cSJérôme Glisse 			 * support architecture that allow write without read.
113886586a41SJérôme Glisse 			 */
1139a3e0d41cSJérôme Glisse 			hmm_pfns_clear(range, range->pfns,
1140a3e0d41cSJérôme Glisse 				range->start, range->end);
114186586a41SJérôme Glisse 			return -EPERM;
114286586a41SJérôme Glisse 		}
114374eee180SJérôme Glisse 
1144a3e0d41cSJérôme Glisse 		range->vma = vma;
1145*992de9a8SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.pgmap = NULL;
1146a3e0d41cSJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.last = start;
114774eee180SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.fault = true;
114874eee180SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.block = block;
114974eee180SJérôme Glisse 		hmm_vma_walk.range = range;
115074eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.private = &hmm_vma_walk;
1151a3e0d41cSJérôme Glisse 		end = min(range->end, vma->vm_end);
115274eee180SJérôme Glisse 
115374eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.vma = vma;
115474eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.mm = vma->vm_mm;
115574eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.pte_entry = NULL;
115674eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.test_walk = NULL;
115774eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.hugetlb_entry = NULL;
1158*992de9a8SJérôme Glisse 		mm_walk.pud_entry = hmm_vma_walk_pud;
115974eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.pmd_entry = hmm_vma_walk_pmd;
116074eee180SJérôme Glisse 		mm_walk.pte_hole = hmm_vma_walk_hole;
116163d5066fSJérôme Glisse 		mm_walk.hugetlb_entry = hmm_vma_walk_hugetlb_entry;
116274eee180SJérôme Glisse 
116374eee180SJérôme Glisse 		do {
1164a3e0d41cSJérôme Glisse 			ret = walk_page_range(start, end, &mm_walk);
116574eee180SJérôme Glisse 			start = hmm_vma_walk.last;
1166a3e0d41cSJérôme Glisse 
116773231612SJérôme Glisse 			/* Keep trying while the range is valid. */
116873231612SJérôme Glisse 		} while (ret == -EBUSY && range->valid);
116974eee180SJérôme Glisse 
117074eee180SJérôme Glisse 		if (ret) {
117174eee180SJérôme Glisse 			unsigned long i;
117274eee180SJérôme Glisse 
117374eee180SJérôme Glisse 			i = (hmm_vma_walk.last - range->start) >> PAGE_SHIFT;
1174a3e0d41cSJérôme Glisse 			hmm_pfns_clear(range, &range->pfns[i],
1175a3e0d41cSJérôme Glisse 				hmm_vma_walk.last, range->end);
117673231612SJérôme Glisse 			return ret;
117774eee180SJérôme Glisse 		}
1178a3e0d41cSJérôme Glisse 		start = end;
1179a3e0d41cSJérôme Glisse 
1180a3e0d41cSJérôme Glisse 	} while (start < range->end);
1181704f3f2cSJérôme Glisse 
118273231612SJérôme Glisse 	return (hmm_vma_walk.last - range->start) >> PAGE_SHIFT;
118374eee180SJérôme Glisse }
118473231612SJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_range_fault);
1185c0b12405SJérôme Glisse #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_HMM_MIRROR) */
11864ef589dcSJérôme Glisse 
11874ef589dcSJérôme Glisse 
1188df6ad698SJérôme Glisse #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVICE_PRIVATE) ||  IS_ENABLED(CONFIG_DEVICE_PUBLIC)
11894ef589dcSJérôme Glisse struct page *hmm_vma_alloc_locked_page(struct vm_area_struct *vma,
11904ef589dcSJérôme Glisse 				       unsigned long addr)
11914ef589dcSJérôme Glisse {
11924ef589dcSJérôme Glisse 	struct page *page;
11934ef589dcSJérôme Glisse 
11944ef589dcSJérôme Glisse 	page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER, vma, addr);
11954ef589dcSJérôme Glisse 	if (!page)
11964ef589dcSJérôme Glisse 		return NULL;
11974ef589dcSJérôme Glisse 	lock_page(page);
11984ef589dcSJérôme Glisse 	return page;
11994ef589dcSJérôme Glisse }
12004ef589dcSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_vma_alloc_locked_page);
12014ef589dcSJérôme Glisse 
12024ef589dcSJérôme Glisse 
12034ef589dcSJérôme Glisse static void hmm_devmem_ref_release(struct percpu_ref *ref)
12044ef589dcSJérôme Glisse {
12054ef589dcSJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem;
12064ef589dcSJérôme Glisse 
12074ef589dcSJérôme Glisse 	devmem = container_of(ref, struct hmm_devmem, ref);
12084ef589dcSJérôme Glisse 	complete(&devmem->completion);
12094ef589dcSJérôme Glisse }
12104ef589dcSJérôme Glisse 
12114ef589dcSJérôme Glisse static void hmm_devmem_ref_exit(void *data)
12124ef589dcSJérôme Glisse {
12134ef589dcSJérôme Glisse 	struct percpu_ref *ref = data;
12144ef589dcSJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem;
12154ef589dcSJérôme Glisse 
12164ef589dcSJérôme Glisse 	devmem = container_of(ref, struct hmm_devmem, ref);
1217bbecd94eSDan Williams 	wait_for_completion(&devmem->completion);
12184ef589dcSJérôme Glisse 	percpu_ref_exit(ref);
12194ef589dcSJérôme Glisse }
12204ef589dcSJérôme Glisse 
1221bbecd94eSDan Williams static void hmm_devmem_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
12224ef589dcSJérôme Glisse {
12234ef589dcSJérôme Glisse 	percpu_ref_kill(ref);
12244ef589dcSJérôme Glisse }
12254ef589dcSJérôme Glisse 
1226b57e622eSSouptick Joarder static vm_fault_t hmm_devmem_fault(struct vm_area_struct *vma,
12274ef589dcSJérôme Glisse 			    unsigned long addr,
12284ef589dcSJérôme Glisse 			    const struct page *page,
12294ef589dcSJérôme Glisse 			    unsigned int flags,
12304ef589dcSJérôme Glisse 			    pmd_t *pmdp)
12314ef589dcSJérôme Glisse {
12324ef589dcSJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem = page->pgmap->data;
12334ef589dcSJérôme Glisse 
12344ef589dcSJérôme Glisse 	return devmem->ops->fault(devmem, vma, addr, page, flags, pmdp);
12354ef589dcSJérôme Glisse }
12364ef589dcSJérôme Glisse 
12374ef589dcSJérôme Glisse static void hmm_devmem_free(struct page *page, void *data)
12384ef589dcSJérôme Glisse {
12394ef589dcSJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem = data;
12404ef589dcSJérôme Glisse 
12412fa147bdSDan Williams 	page->mapping = NULL;
12422fa147bdSDan Williams 
12434ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->ops->free(devmem, page);
12444ef589dcSJérôme Glisse }
12454ef589dcSJérôme Glisse 
12464ef589dcSJérôme Glisse /*
12474ef589dcSJérôme Glisse  * hmm_devmem_add() - hotplug ZONE_DEVICE memory for device memory
12484ef589dcSJérôme Glisse  *
12494ef589dcSJérôme Glisse  * @ops: memory event device driver callback (see struct hmm_devmem_ops)
12504ef589dcSJérôme Glisse  * @device: device struct to bind the resource too
12514ef589dcSJérôme Glisse  * @size: size in bytes of the device memory to add
12524ef589dcSJérôme Glisse  * Returns: pointer to new hmm_devmem struct ERR_PTR otherwise
12534ef589dcSJérôme Glisse  *
12544ef589dcSJérôme Glisse  * This function first finds an empty range of physical address big enough to
12554ef589dcSJérôme Glisse  * contain the new resource, and then hotplugs it as ZONE_DEVICE memory, which
12564ef589dcSJérôme Glisse  * in turn allocates struct pages. It does not do anything beyond that; all
12574ef589dcSJérôme Glisse  * events affecting the memory will go through the various callbacks provided
12584ef589dcSJérôme Glisse  * by hmm_devmem_ops struct.
12594ef589dcSJérôme Glisse  *
12604ef589dcSJérôme Glisse  * Device driver should call this function during device initialization and
12614ef589dcSJérôme Glisse  * is then responsible of memory management. HMM only provides helpers.
12624ef589dcSJérôme Glisse  */
12634ef589dcSJérôme Glisse struct hmm_devmem *hmm_devmem_add(const struct hmm_devmem_ops *ops,
12644ef589dcSJérôme Glisse 				  struct device *device,
12654ef589dcSJérôme Glisse 				  unsigned long size)
12664ef589dcSJérôme Glisse {
12674ef589dcSJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem;
12684ef589dcSJérôme Glisse 	resource_size_t addr;
1269bbecd94eSDan Williams 	void *result;
12704ef589dcSJérôme Glisse 	int ret;
12714ef589dcSJérôme Glisse 
1272e7638488SDan Williams 	dev_pagemap_get_ops();
12734ef589dcSJérôme Glisse 
127458ef15b7SDan Williams 	devmem = devm_kzalloc(device, sizeof(*devmem), GFP_KERNEL);
12754ef589dcSJérôme Glisse 	if (!devmem)
12764ef589dcSJérôme Glisse 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
12774ef589dcSJérôme Glisse 
12784ef589dcSJérôme Glisse 	init_completion(&devmem->completion);
12794ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->pfn_first = -1UL;
12804ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->pfn_last = -1UL;
12814ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->resource = NULL;
12824ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->device = device;
12834ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->ops = ops;
12844ef589dcSJérôme Glisse 
12854ef589dcSJérôme Glisse 	ret = percpu_ref_init(&devmem->ref, &hmm_devmem_ref_release,
12864ef589dcSJérôme Glisse 			      0, GFP_KERNEL);
12874ef589dcSJérôme Glisse 	if (ret)
128858ef15b7SDan Williams 		return ERR_PTR(ret);
12894ef589dcSJérôme Glisse 
129058ef15b7SDan Williams 	ret = devm_add_action_or_reset(device, hmm_devmem_ref_exit, &devmem->ref);
12914ef589dcSJérôme Glisse 	if (ret)
129258ef15b7SDan Williams 		return ERR_PTR(ret);
12934ef589dcSJérôme Glisse 
12944ef589dcSJérôme Glisse 	size = ALIGN(size, PA_SECTION_SIZE);
12954ef589dcSJérôme Glisse 	addr = min((unsigned long)iomem_resource.end,
12964ef589dcSJérôme Glisse 		   (1UL << MAX_PHYSMEM_BITS) - 1);
12974ef589dcSJérôme Glisse 	addr = addr - size + 1UL;
12984ef589dcSJérôme Glisse 
12994ef589dcSJérôme Glisse 	/*
13004ef589dcSJérôme Glisse 	 * FIXME add a new helper to quickly walk resource tree and find free
13014ef589dcSJérôme Glisse 	 * range
13024ef589dcSJérôme Glisse 	 *
13034ef589dcSJérôme Glisse 	 * FIXME what about ioport_resource resource ?
13044ef589dcSJérôme Glisse 	 */
13054ef589dcSJérôme Glisse 	for (; addr > size && addr >= iomem_resource.start; addr -= size) {
13064ef589dcSJérôme Glisse 		ret = region_intersects(addr, size, 0, IORES_DESC_NONE);
13074ef589dcSJérôme Glisse 		if (ret != REGION_DISJOINT)
13084ef589dcSJérôme Glisse 			continue;
13094ef589dcSJérôme Glisse 
13104ef589dcSJérôme Glisse 		devmem->resource = devm_request_mem_region(device, addr, size,
13114ef589dcSJérôme Glisse 							   dev_name(device));
131258ef15b7SDan Williams 		if (!devmem->resource)
131358ef15b7SDan Williams 			return ERR_PTR(-ENOMEM);
13144ef589dcSJérôme Glisse 		break;
13154ef589dcSJérôme Glisse 	}
131658ef15b7SDan Williams 	if (!devmem->resource)
131758ef15b7SDan Williams 		return ERR_PTR(-ERANGE);
13184ef589dcSJérôme Glisse 
13194ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->resource->desc = IORES_DESC_DEVICE_PRIVATE_MEMORY;
13204ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->pfn_first = devmem->resource->start >> PAGE_SHIFT;
13214ef589dcSJérôme Glisse 	devmem->pfn_last = devmem->pfn_first +
13224ef589dcSJérôme Glisse 			   (resource_size(devmem->resource) >> PAGE_SHIFT);
1323063a7d1dSDan Williams 	devmem->page_fault = hmm_devmem_fault;
13244ef589dcSJérôme Glisse 
1325bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.type = MEMORY_DEVICE_PRIVATE;
1326bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.res = *devmem->resource;
1327bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.page_free = hmm_devmem_free;
1328bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.altmap_valid = false;
1329bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.ref = &devmem->ref;
1330bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.data = devmem;
1331bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.kill = hmm_devmem_ref_kill;
133258ef15b7SDan Williams 
1333bbecd94eSDan Williams 	result = devm_memremap_pages(devmem->device, &devmem->pagemap);
1334bbecd94eSDan Williams 	if (IS_ERR(result))
1335bbecd94eSDan Williams 		return result;
13364ef589dcSJérôme Glisse 	return devmem;
13374ef589dcSJérôme Glisse }
133802917e9fSDan Williams EXPORT_SYMBOL_GPL(hmm_devmem_add);
13394ef589dcSJérôme Glisse 
1340d3df0a42SJérôme Glisse struct hmm_devmem *hmm_devmem_add_resource(const struct hmm_devmem_ops *ops,
1341d3df0a42SJérôme Glisse 					   struct device *device,
1342d3df0a42SJérôme Glisse 					   struct resource *res)
1343d3df0a42SJérôme Glisse {
1344d3df0a42SJérôme Glisse 	struct hmm_devmem *devmem;
1345bbecd94eSDan Williams 	void *result;
1346d3df0a42SJérôme Glisse 	int ret;
1347d3df0a42SJérôme Glisse 
1348d3df0a42SJérôme Glisse 	if (res->desc != IORES_DESC_DEVICE_PUBLIC_MEMORY)
1349d3df0a42SJérôme Glisse 		return ERR_PTR(-EINVAL);
1350d3df0a42SJérôme Glisse 
1351e7638488SDan Williams 	dev_pagemap_get_ops();
1352d3df0a42SJérôme Glisse 
135358ef15b7SDan Williams 	devmem = devm_kzalloc(device, sizeof(*devmem), GFP_KERNEL);
1354d3df0a42SJérôme Glisse 	if (!devmem)
1355d3df0a42SJérôme Glisse 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
1356d3df0a42SJérôme Glisse 
1357d3df0a42SJérôme Glisse 	init_completion(&devmem->completion);
1358d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->pfn_first = -1UL;
1359d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->pfn_last = -1UL;
1360d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->resource = res;
1361d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->device = device;
1362d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->ops = ops;
1363d3df0a42SJérôme Glisse 
1364d3df0a42SJérôme Glisse 	ret = percpu_ref_init(&devmem->ref, &hmm_devmem_ref_release,
1365d3df0a42SJérôme Glisse 			      0, GFP_KERNEL);
1366d3df0a42SJérôme Glisse 	if (ret)
136758ef15b7SDan Williams 		return ERR_PTR(ret);
1368d3df0a42SJérôme Glisse 
136958ef15b7SDan Williams 	ret = devm_add_action_or_reset(device, hmm_devmem_ref_exit,
137058ef15b7SDan Williams 			&devmem->ref);
1371d3df0a42SJérôme Glisse 	if (ret)
137258ef15b7SDan Williams 		return ERR_PTR(ret);
1373d3df0a42SJérôme Glisse 
1374d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->pfn_first = devmem->resource->start >> PAGE_SHIFT;
1375d3df0a42SJérôme Glisse 	devmem->pfn_last = devmem->pfn_first +
1376d3df0a42SJérôme Glisse 			   (resource_size(devmem->resource) >> PAGE_SHIFT);
1377063a7d1dSDan Williams 	devmem->page_fault = hmm_devmem_fault;
1378d3df0a42SJérôme Glisse 
1379bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.type = MEMORY_DEVICE_PUBLIC;
1380bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.res = *devmem->resource;
1381bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.page_free = hmm_devmem_free;
1382bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.altmap_valid = false;
1383bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.ref = &devmem->ref;
1384bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.data = devmem;
1385bbecd94eSDan Williams 	devmem->pagemap.kill = hmm_devmem_ref_kill;
138658ef15b7SDan Williams 
1387bbecd94eSDan Williams 	result = devm_memremap_pages(devmem->device, &devmem->pagemap);
1388bbecd94eSDan Williams 	if (IS_ERR(result))
1389bbecd94eSDan Williams 		return result;
1390d3df0a42SJérôme Glisse 	return devmem;
1391d3df0a42SJérôme Glisse }
139202917e9fSDan Williams EXPORT_SYMBOL_GPL(hmm_devmem_add_resource);
1393d3df0a42SJérôme Glisse 
13944ef589dcSJérôme Glisse /*
1395858b54daSJérôme Glisse  * A device driver that wants to handle multiple devices memory through a
1396858b54daSJérôme Glisse  * single fake device can use hmm_device to do so. This is purely a helper
1397858b54daSJérôme Glisse  * and it is not needed to make use of any HMM functionality.
1398858b54daSJérôme Glisse  */
1399858b54daSJérôme Glisse #define HMM_DEVICE_MAX 256
1400858b54daSJérôme Glisse 
1401858b54daSJérôme Glisse static DECLARE_BITMAP(hmm_device_mask, HMM_DEVICE_MAX);
1402858b54daSJérôme Glisse static DEFINE_SPINLOCK(hmm_device_lock);
1403858b54daSJérôme Glisse static struct class *hmm_device_class;
1404858b54daSJérôme Glisse static dev_t hmm_device_devt;
1405858b54daSJérôme Glisse 
1406858b54daSJérôme Glisse static void hmm_device_release(struct device *device)
1407858b54daSJérôme Glisse {
1408858b54daSJérôme Glisse 	struct hmm_device *hmm_device;
1409858b54daSJérôme Glisse 
1410858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device = container_of(device, struct hmm_device, device);
1411858b54daSJérôme Glisse 	spin_lock(&hmm_device_lock);
1412858b54daSJérôme Glisse 	clear_bit(hmm_device->minor, hmm_device_mask);
1413858b54daSJérôme Glisse 	spin_unlock(&hmm_device_lock);
1414858b54daSJérôme Glisse 
1415858b54daSJérôme Glisse 	kfree(hmm_device);
1416858b54daSJérôme Glisse }
1417858b54daSJérôme Glisse 
1418858b54daSJérôme Glisse struct hmm_device *hmm_device_new(void *drvdata)
1419858b54daSJérôme Glisse {
1420858b54daSJérôme Glisse 	struct hmm_device *hmm_device;
1421858b54daSJérôme Glisse 
1422858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device = kzalloc(sizeof(*hmm_device), GFP_KERNEL);
1423858b54daSJérôme Glisse 	if (!hmm_device)
1424858b54daSJérôme Glisse 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
1425858b54daSJérôme Glisse 
1426858b54daSJérôme Glisse 	spin_lock(&hmm_device_lock);
1427858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device->minor = find_first_zero_bit(hmm_device_mask, HMM_DEVICE_MAX);
1428858b54daSJérôme Glisse 	if (hmm_device->minor >= HMM_DEVICE_MAX) {
1429858b54daSJérôme Glisse 		spin_unlock(&hmm_device_lock);
1430858b54daSJérôme Glisse 		kfree(hmm_device);
1431858b54daSJérôme Glisse 		return ERR_PTR(-EBUSY);
1432858b54daSJérôme Glisse 	}
1433858b54daSJérôme Glisse 	set_bit(hmm_device->minor, hmm_device_mask);
1434858b54daSJérôme Glisse 	spin_unlock(&hmm_device_lock);
1435858b54daSJérôme Glisse 
1436858b54daSJérôme Glisse 	dev_set_name(&hmm_device->device, "hmm_device%d", hmm_device->minor);
1437858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device->device.devt = MKDEV(MAJOR(hmm_device_devt),
1438858b54daSJérôme Glisse 					hmm_device->minor);
1439858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device->device.release = hmm_device_release;
1440858b54daSJérôme Glisse 	dev_set_drvdata(&hmm_device->device, drvdata);
1441858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device->device.class = hmm_device_class;
1442858b54daSJérôme Glisse 	device_initialize(&hmm_device->device);
1443858b54daSJérôme Glisse 
1444858b54daSJérôme Glisse 	return hmm_device;
1445858b54daSJérôme Glisse }
1446858b54daSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_device_new);
1447858b54daSJérôme Glisse 
1448858b54daSJérôme Glisse void hmm_device_put(struct hmm_device *hmm_device)
1449858b54daSJérôme Glisse {
1450858b54daSJérôme Glisse 	put_device(&hmm_device->device);
1451858b54daSJérôme Glisse }
1452858b54daSJérôme Glisse EXPORT_SYMBOL(hmm_device_put);
1453858b54daSJérôme Glisse 
1454858b54daSJérôme Glisse static int __init hmm_init(void)
1455858b54daSJérôme Glisse {
1456858b54daSJérôme Glisse 	int ret;
1457858b54daSJérôme Glisse 
1458858b54daSJérôme Glisse 	ret = alloc_chrdev_region(&hmm_device_devt, 0,
1459858b54daSJérôme Glisse 				  HMM_DEVICE_MAX,
1460858b54daSJérôme Glisse 				  "hmm_device");
1461858b54daSJérôme Glisse 	if (ret)
1462858b54daSJérôme Glisse 		return ret;
1463858b54daSJérôme Glisse 
1464858b54daSJérôme Glisse 	hmm_device_class = class_create(THIS_MODULE, "hmm_device");
1465858b54daSJérôme Glisse 	if (IS_ERR(hmm_device_class)) {
1466858b54daSJérôme Glisse 		unregister_chrdev_region(hmm_device_devt, HMM_DEVICE_MAX);
1467858b54daSJérôme Glisse 		return PTR_ERR(hmm_device_class);
1468858b54daSJérôme Glisse 	}
1469858b54daSJérôme Glisse 	return 0;
1470858b54daSJérôme Glisse }
1471858b54daSJérôme Glisse 
1472858b54daSJérôme Glisse device_initcall(hmm_init);
1473df6ad698SJérôme Glisse #endif /* CONFIG_DEVICE_PRIVATE || CONFIG_DEVICE_PUBLIC */
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