mm/mlock.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      linux/mm/mlock.c
   4  *
   5  *  (C) Copyright 1995 Linus Torvalds
   6  *  (C) Copyright 2002 Christoph Hellwig
   7  */
   8
   9 #include <linux/capability.h>
  10 #include <linux/mman.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/sched/user.h>
  13 #include <linux/swap.h>
  14 #include <linux/swapops.h>
  15 #include <linux/pagemap.h>
  16 #include <linux/pagevec.h>
  17 #include <linux/pagewalk.h>
  18 #include <linux/mempolicy.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/export.h>
  22 #include <linux/rmap.h>
  23 #include <linux/mmzone.h>
  24 #include <linux/hugetlb.h>
  25 #include <linux/memcontrol.h>
  26 #include <linux/mm_inline.h>
  27 #include <linux/secretmem.h>
  28
  29 #include "internal.h"
  30
  31 struct mlock_fbatch {
  32         local_lock_t lock;
  33         struct folio_batch fbatch;
  34 };
  35
  36 static DEFINE_PER_CPU(struct mlock_fbatch, mlock_fbatch) = {
  37         .lock = INIT_LOCAL_LOCK(lock),
  38 };
  39
  40 bool can_do_mlock(void)
  41 {
  42         if (rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) != 0)
  43                 return true;
  44         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
  45                 return true;
  46         return false;
  47 }
  48 EXPORT_SYMBOL(can_do_mlock);
  49
  50 /*
  51  * Mlocked folios are marked with the PG_mlocked flag for efficient testing
  52  * in vmscan and, possibly, the fault path; and to support semi-accurate
  53  * statistics.
  54  *
  55  * An mlocked folio [folio_test_mlocked(folio)] is unevictable.  As such, it
  56  * will be ostensibly placed on the LRU "unevictable" list (actually no such
  57  * list exists), rather than the [in]active lists. PG_unevictable is set to
  58  * indicate the unevictable state.
  59  */
  60
  61 static struct lruvec *__mlock_folio(struct folio *folio, struct lruvec *lruvec)
  62 {
  63         /* There is nothing more we can do while it's off LRU */
  64         if (!folio_test_clear_lru(folio))
  65                 return lruvec;
  66
  67         lruvec = folio_lruvec_relock_irq(folio, lruvec);
  68
  69         if (unlikely(folio_evictable(folio))) {
  70                 /*
  71                  * This is a little surprising, but quite possible: PG_mlocked
  72                  * must have got cleared already by another CPU.  Could this
  73                  * folio be unevictable?  I'm not sure, but move it now if so.
  74                  */
  75                 if (folio_test_unevictable(folio)) {
  76                         lruvec_del_folio(lruvec, folio);
  77                         folio_clear_unevictable(folio);
  78                         lruvec_add_folio(lruvec, folio);
  79
  80                         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED,
  81                                           folio_nr_pages(folio));
  82                 }
  83                 goto out;
  84         }
  85
  86         if (folio_test_unevictable(folio)) {
  87                 if (folio_test_mlocked(folio))
  88                         folio->mlock_count++;
  89                 goto out;
  90         }
  91
  92         lruvec_del_folio(lruvec, folio);
  93         folio_clear_active(folio);
  94         folio_set_unevictable(folio);
  95         folio->mlock_count = !!folio_test_mlocked(folio);
  96         lruvec_add_folio(lruvec, folio);
  97         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGCULLED, folio_nr_pages(folio));
  98 out:
  99         folio_set_lru(folio);
 100         return lruvec;
 101 }
 102
 103 static struct lruvec *__mlock_new_folio(struct folio *folio, struct lruvec *lruvec)
 104 {
 105         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
 106
 107         lruvec = folio_lruvec_relock_irq(folio, lruvec);
 108
 109         /* As above, this is a little surprising, but possible */
 110         if (unlikely(folio_evictable(folio)))
 111                 goto out;
 112
 113         folio_set_unevictable(folio);
 114         folio->mlock_count = !!folio_test_mlocked(folio);
 115         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGCULLED, folio_nr_pages(folio));
 116 out:
 117         lruvec_add_folio(lruvec, folio);
 118         folio_set_lru(folio);
 119         return lruvec;
 120 }
 121
 122 static struct lruvec *__munlock_folio(struct folio *folio, struct lruvec *lruvec)
 123 {
 124         int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
 125         bool isolated = false;
 126
 127         if (!folio_test_clear_lru(folio))
 128                 goto munlock;
 129
 130         isolated = true;
 131         lruvec = folio_lruvec_relock_irq(folio, lruvec);
 132
 133         if (folio_test_unevictable(folio)) {
 134                 /* Then mlock_count is maintained, but might undercount */
 135                 if (folio->mlock_count)
 136                         folio->mlock_count--;
 137                 if (folio->mlock_count)
 138                         goto out;
 139         }
 140         /* else assume that was the last mlock: reclaim will fix it if not */
 141
 142 munlock:
 143         if (folio_test_clear_mlocked(folio)) {
 144                 __zone_stat_mod_folio(folio, NR_MLOCK, -nr_pages);
 145                 if (isolated || !folio_test_unevictable(folio))
 146                         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, nr_pages);
 147                 else
 148                         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSTRANDED, nr_pages);
 149         }
 150
 151         /* folio_evictable() has to be checked *after* clearing Mlocked */
 152         if (isolated && folio_test_unevictable(folio) && folio_evictable(folio)) {
 153                 lruvec_del_folio(lruvec, folio);
 154                 folio_clear_unevictable(folio);
 155                 lruvec_add_folio(lruvec, folio);
 156                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, nr_pages);
 157         }
 158 out:
 159         if (isolated)
 160                 folio_set_lru(folio);
 161         return lruvec;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Flags held in the low bits of a struct folio pointer on the mlock_fbatch.
 166  */
 167 #define LRU_FOLIO 0x1
 168 #define NEW_FOLIO 0x2
 169 static inline struct folio *mlock_lru(struct folio *folio)
 170 {
 171         return (struct folio *)((unsigned long)folio + LRU_FOLIO);
 172 }
 173
 174 static inline struct folio *mlock_new(struct folio *folio)
 175 {
 176         return (struct folio *)((unsigned long)folio + NEW_FOLIO);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * mlock_folio_batch() is derived from folio_batch_move_lru(): perhaps that can
 181  * make use of such folio pointer flags in future, but for now just keep it for
 182  * mlock.  We could use three separate folio batches instead, but one feels
 183  * better (munlocking a full folio batch does not need to drain mlocking folio
 184  * batches first).
 185  */
 186 static void mlock_folio_batch(struct folio_batch *fbatch)
 187 {
 188         struct lruvec *lruvec = NULL;
 189         unsigned long mlock;
 190         struct folio *folio;
 191         int i;
 192
 193         for (i = 0; i < folio_batch_count(fbatch); i++) {
 194                 folio = fbatch->folios[i];
 195                 mlock = (unsigned long)folio & (LRU_FOLIO | NEW_FOLIO);
 196                 folio = (struct folio *)((unsigned long)folio - mlock);
 197                 fbatch->folios[i] = folio;
 198
 199                 if (mlock & LRU_FOLIO)
 200                         lruvec = __mlock_folio(folio, lruvec);
 201                 else if (mlock & NEW_FOLIO)
 202                         lruvec = __mlock_new_folio(folio, lruvec);
 203                 else
 204                         lruvec = __munlock_folio(folio, lruvec);
 205         }
 206
 207         if (lruvec)
 208                 unlock_page_lruvec_irq(lruvec);
 209         folios_put(fbatch->folios, folio_batch_count(fbatch));
 210         folio_batch_reinit(fbatch);
 211 }
 212
 213 void mlock_drain_local(void)
 214 {
 215         struct folio_batch *fbatch;
 216
 217         local_lock(&mlock_fbatch.lock);
 218         fbatch = this_cpu_ptr(&mlock_fbatch.fbatch);
 219         if (folio_batch_count(fbatch))
 220                 mlock_folio_batch(fbatch);
 221         local_unlock(&mlock_fbatch.lock);
 222 }
 223
 224 void mlock_drain_remote(int cpu)
 225 {
 226         struct folio_batch *fbatch;
 227
 228         WARN_ON_ONCE(cpu_online(cpu));
 229         fbatch = &per_cpu(mlock_fbatch.fbatch, cpu);
 230         if (folio_batch_count(fbatch))
 231                 mlock_folio_batch(fbatch);
 232 }
 233
 234 bool need_mlock_drain(int cpu)
 235 {
 236         return folio_batch_count(&per_cpu(mlock_fbatch.fbatch, cpu));
 237 }
 238
 239 /**
 240  * mlock_folio - mlock a folio already on (or temporarily off) LRU
 241  * @folio: folio to be mlocked.
 242  */
 243 void mlock_folio(struct folio *folio)
 244 {
 245         struct folio_batch *fbatch;
 246
 247         local_lock(&mlock_fbatch.lock);
 248         fbatch = this_cpu_ptr(&mlock_fbatch.fbatch);
 249
 250         if (!folio_test_set_mlocked(folio)) {
 251                 int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
 252
 253                 zone_stat_mod_folio(folio, NR_MLOCK, nr_pages);
 254                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMLOCKED, nr_pages);
 255         }
 256
 257         folio_get(folio);
 258         if (!folio_batch_add(fbatch, mlock_lru(folio)) ||
 259             folio_test_large(folio) || lru_cache_disabled())
 260                 mlock_folio_batch(fbatch);
 261         local_unlock(&mlock_fbatch.lock);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * mlock_new_folio - mlock a newly allocated folio not yet on LRU
 266  * @folio: folio to be mlocked, either normal or a THP head.
 267  */
 268 void mlock_new_folio(struct folio *folio)
 269 {
 270         struct folio_batch *fbatch;
 271         int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
 272
 273         local_lock(&mlock_fbatch.lock);
 274         fbatch = this_cpu_ptr(&mlock_fbatch.fbatch);
 275         folio_set_mlocked(folio);
 276
 277         zone_stat_mod_folio(folio, NR_MLOCK, nr_pages);
 278         __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMLOCKED, nr_pages);
 279
 280         folio_get(folio);
 281         if (!folio_batch_add(fbatch, mlock_new(folio)) ||
 282             folio_test_large(folio) || lru_cache_disabled())
 283                 mlock_folio_batch(fbatch);
 284         local_unlock(&mlock_fbatch.lock);
 285 }
 286
 287 /**
 288  * munlock_folio - munlock a folio
 289  * @folio: folio to be munlocked, either normal or a THP head.
 290  */
 291 void munlock_folio(struct folio *folio)
 292 {
 293         struct folio_batch *fbatch;
 294
 295         local_lock(&mlock_fbatch.lock);
 296         fbatch = this_cpu_ptr(&mlock_fbatch.fbatch);
 297         /*
 298          * folio_test_clear_mlocked(folio) must be left to __munlock_folio(),
 299          * which will check whether the folio is multiply mlocked.
 300          */
 301         folio_get(folio);
 302         if (!folio_batch_add(fbatch, folio) ||
 303             folio_test_large(folio) || lru_cache_disabled())
 304                 mlock_folio_batch(fbatch);
 305         local_unlock(&mlock_fbatch.lock);
 306 }
 307
 308 static int mlock_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 309                            unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 310
 311 {
 312         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
 313         spinlock_t *ptl;
 314         pte_t *start_pte, *pte;
 315         pte_t ptent;
 316         struct folio *folio;
 317
 318         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
 319         if (ptl) {
 320                 if (!pmd_present(*pmd))
 321                         goto out;
 322                 if (is_huge_zero_pmd(*pmd))
 323                         goto out;
 324                 folio = page_folio(pmd_page(*pmd));
 325                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 326                         mlock_folio(folio);
 327                 else
 328                         munlock_folio(folio);
 329                 goto out;
 330         }
 331
 332         start_pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 333         if (!start_pte) {
 334                 walk->action = ACTION_AGAIN;
 335                 return 0;
 336         }
 337         for (pte = start_pte; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 338                 ptent = ptep_get(pte);
 339                 if (!pte_present(ptent))
 340                         continue;
 341                 folio = vm_normal_folio(vma, addr, ptent);
 342                 if (!folio || folio_is_zone_device(folio))
 343                         continue;
 344                 if (folio_test_large(folio))
 345                         continue;
 346                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 347                         mlock_folio(folio);
 348                 else
 349                         munlock_folio(folio);
 350         }
 351         pte_unmap(start_pte);
 352 out:
 353         spin_unlock(ptl);
 354         cond_resched();
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * mlock_vma_pages_range() - mlock any pages already in the range,
 360  *                           or munlock all pages in the range.
 361  * @vma - vma containing range to be mlock()ed or munlock()ed
 362  * @start - start address in @vma of the range
 363  * @end - end of range in @vma
 364  * @newflags - the new set of flags for @vma.
 365  *
 366  * Called for mlock(), mlock2() and mlockall(), to set @vma VM_LOCKED;
 367  * called for munlock() and munlockall(), to clear VM_LOCKED from @vma.
 368  */
 369 static void mlock_vma_pages_range(struct vm_area_struct *vma,
 370         unsigned long start, unsigned long end, vm_flags_t newflags)
 371 {
 372         static const struct mm_walk_ops mlock_walk_ops = {
 373                 .pmd_entry = mlock_pte_range,
 374                 .walk_lock = PGWALK_WRLOCK_VERIFY,
 375         };
 376
 377         /*
 378          * There is a slight chance that concurrent page migration,
 379          * or page reclaim finding a page of this now-VM_LOCKED vma,
 380          * will call mlock_vma_folio() and raise page's mlock_count:
 381          * double counting, leaving the page unevictable indefinitely.
 382          * Communicate this danger to mlock_vma_folio() with VM_IO,
 383          * which is a VM_SPECIAL flag not allowed on VM_LOCKED vmas.
 384          * mmap_lock is held in write mode here, so this weird
 385          * combination should not be visible to other mmap_lock users;
 386          * but WRITE_ONCE so rmap walkers must see VM_IO if VM_LOCKED.
 387          */
 388         if (newflags & VM_LOCKED)
 389                 newflags |= VM_IO;
 390         vm_flags_reset_once(vma, newflags);
 391
 392         lru_add_drain();
 393         walk_page_range(vma->vm_mm, start, end, &mlock_walk_ops, NULL);
 394         lru_add_drain();
 395
 396         if (newflags & VM_IO) {
 397                 newflags &= ~VM_IO;
 398                 vm_flags_reset_once(vma, newflags);
 399         }
 400 }
 401
 402 /*
 403  * mlock_fixup  - handle mlock[all]/munlock[all] requests.
 404  *
 405  * Filters out "special" vmas -- VM_LOCKED never gets set for these, and
 406  * munlock is a no-op.  However, for some special vmas, we go ahead and
 407  * populate the ptes.
 408  *
 409  * For vmas that pass the filters, merge/split as appropriate.
 410  */
 411 static int mlock_fixup(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
 412                struct vm_area_struct **prev, unsigned long start,
 413                unsigned long end, vm_flags_t newflags)
 414 {
 415         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 416         pgoff_t pgoff;
 417         int nr_pages;
 418         int ret = 0;
 419         vm_flags_t oldflags = vma->vm_flags;
 420
 421         if (newflags == oldflags || (oldflags & VM_SPECIAL) ||
 422             is_vm_hugetlb_page(vma) || vma == get_gate_vma(current->mm) ||
 423             vma_is_dax(vma) || vma_is_secretmem(vma))
 424                 /* don't set VM_LOCKED or VM_LOCKONFAULT and don't count */
 425                 goto out;
 426
 427         pgoff = vma->vm_pgoff + ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 428         *prev = vma_merge(vmi, mm, *prev, start, end, newflags,
 429                         vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff, vma_policy(vma),
 430                         vma->vm_userfaultfd_ctx, anon_vma_name(vma));
 431         if (*prev) {
 432                 vma = *prev;
 433                 goto success;
 434         }
 435
 436         if (start != vma->vm_start) {
 437                 ret = split_vma(vmi, vma, start, 1);
 438                 if (ret)
 439                         goto out;
 440         }
 441
 442         if (end != vma->vm_end) {
 443                 ret = split_vma(vmi, vma, end, 0);
 444                 if (ret)
 445                         goto out;
 446         }
 447
 448 success:
 449         /*
 450          * Keep track of amount of locked VM.
 451          */
 452         nr_pages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 453         if (!(newflags & VM_LOCKED))
 454                 nr_pages = -nr_pages;
 455         else if (oldflags & VM_LOCKED)
 456                 nr_pages = 0;
 457         mm->locked_vm += nr_pages;
 458
 459         /*
 460          * vm_flags is protected by the mmap_lock held in write mode.
 461          * It's okay if try_to_unmap_one unmaps a page just after we
 462          * set VM_LOCKED, populate_vma_page_range will bring it back.
 463          */
 464
 465         if ((newflags & VM_LOCKED) && (oldflags & VM_LOCKED)) {
 466                 /* No work to do, and mlocking twice would be wrong */
 467                 vm_flags_reset(vma, newflags);
 468         } else {
 469                 mlock_vma_pages_range(vma, start, end, newflags);
 470         }
 471 out:
 472         *prev = vma;
 473         return ret;
 474 }
 475
 476 static int apply_vma_lock_flags(unsigned long start, size_t len,
 477                                 vm_flags_t flags)
 478 {
 479         unsigned long nstart, end, tmp;
 480         struct vm_area_struct *vma, *prev;
 481         VMA_ITERATOR(vmi, current->mm, start);
 482
 483         VM_BUG_ON(offset_in_page(start));
 484         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
 485         end = start + len;
 486         if (end < start)
 487                 return -EINVAL;
 488         if (end == start)
 489                 return 0;
 490         vma = vma_iter_load(&vmi);
 491         if (!vma)
 492                 return -ENOMEM;
 493
 494         prev = vma_prev(&vmi);
 495         if (start > vma->vm_start)
 496                 prev = vma;
 497
 498         nstart = start;
 499         tmp = vma->vm_start;
 500         for_each_vma_range(vmi, vma, end) {
 501                 int error;
 502                 vm_flags_t newflags;
 503
 504                 if (vma->vm_start != tmp)
 505                         return -ENOMEM;
 506
 507                 newflags = vma->vm_flags & ~VM_LOCKED_MASK;
 508                 newflags |= flags;
 509                 /* Here we know that  vma->vm_start <= nstart < vma->vm_end. */
 510                 tmp = vma->vm_end;
 511                 if (tmp > end)
 512                         tmp = end;
 513                 error = mlock_fixup(&vmi, vma, &prev, nstart, tmp, newflags);
 514                 if (error)
 515                         return error;
 516                 tmp = vma_iter_end(&vmi);
 517                 nstart = tmp;
 518         }
 519
 520         if (tmp < end)
 521                 return -ENOMEM;
 522
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Go through vma areas and sum size of mlocked
 528  * vma pages, as return value.
 529  * Note deferred memory locking case(mlock2(,,MLOCK_ONFAULT)
 530  * is also counted.
 531  * Return value: previously mlocked page counts
 532  */
 533 static unsigned long count_mm_mlocked_page_nr(struct mm_struct *mm,
 534                 unsigned long start, size_t len)
 535 {
 536         struct vm_area_struct *vma;
 537         unsigned long count = 0;
 538         unsigned long end;
 539         VMA_ITERATOR(vmi, mm, start);
 540
 541         /* Don't overflow past ULONG_MAX */
 542         if (unlikely(ULONG_MAX - len < start))
 543                 end = ULONG_MAX;
 544         else
 545                 end = start + len;
 546
 547         for_each_vma_range(vmi, vma, end) {
 548                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
 549                         if (start > vma->vm_start)
 550                                 count -= (start - vma->vm_start);
 551                         if (end < vma->vm_end) {
 552                                 count += end - vma->vm_start;
 553                                 break;
 554                         }
 555                         count += vma->vm_end - vma->vm_start;
 556                 }
 557         }
 558
 559         return count >> PAGE_SHIFT;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * convert get_user_pages() return value to posix mlock() error
 564  */
 565 static int __mlock_posix_error_return(long retval)
 566 {
 567         if (retval == -EFAULT)
 568                 retval = -ENOMEM;
 569         else if (retval == -ENOMEM)
 570                 retval = -EAGAIN;
 571         return retval;
 572 }
 573
 574 static __must_check int do_mlock(unsigned long start, size_t len, vm_flags_t flags)
 575 {
 576         unsigned long locked;
 577         unsigned long lock_limit;
 578         int error = -ENOMEM;
 579
 580         start = untagged_addr(start);
 581
 582         if (!can_do_mlock())
 583                 return -EPERM;
 584
 585         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 586         start &= PAGE_MASK;
 587
 588         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 589         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 590         locked = len >> PAGE_SHIFT;
 591
 592         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 593                 return -EINTR;
 594
 595         locked += current->mm->locked_vm;
 596         if ((locked > lock_limit) && (!capable(CAP_IPC_LOCK))) {
 597                 /*
 598                  * It is possible that the regions requested intersect with
 599                  * previously mlocked areas, that part area in "mm->locked_vm"
 600                  * should not be counted to new mlock increment count. So check
 601                  * and adjust locked count if necessary.
 602                  */
 603                 locked -= count_mm_mlocked_page_nr(current->mm,
 604                                 start, len);
 605         }
 606
 607         /* check against resource limits */
 608         if ((locked <= lock_limit) || capable(CAP_IPC_LOCK))
 609                 error = apply_vma_lock_flags(start, len, flags);
 610
 611         mmap_write_unlock(current->mm);
 612         if (error)
 613                 return error;
 614
 615         error = __mm_populate(start, len, 0);
 616         if (error)
 617                 return __mlock_posix_error_return(error);
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 SYSCALL_DEFINE2(mlock, unsigned long, start, size_t, len)
 622 {
 623         return do_mlock(start, len, VM_LOCKED);
 624 }
 625
 626 SYSCALL_DEFINE3(mlock2, unsigned long, start, size_t, len, int, flags)
 627 {
 628         vm_flags_t vm_flags = VM_LOCKED;
 629
 630         if (flags & ~MLOCK_ONFAULT)
 631                 return -EINVAL;
 632
 633         if (flags & MLOCK_ONFAULT)
 634                 vm_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 635
 636         return do_mlock(start, len, vm_flags);
 637 }
 638
 639 SYSCALL_DEFINE2(munlock, unsigned long, start, size_t, len)
 640 {
 641         int ret;
 642
 643         start = untagged_addr(start);
 644
 645         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 646         start &= PAGE_MASK;
 647
 648         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 649                 return -EINTR;
 650         ret = apply_vma_lock_flags(start, len, 0);
 651         mmap_write_unlock(current->mm);
 652
 653         return ret;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Take the MCL_* flags passed into mlockall (or 0 if called from munlockall)
 658  * and translate into the appropriate modifications to mm->def_flags and/or the
 659  * flags for all current VMAs.
 660  *
 661  * There are a couple of subtleties with this.  If mlockall() is called multiple
 662  * times with different flags, the values do not necessarily stack.  If mlockall
 663  * is called once including the MCL_FUTURE flag and then a second time without
 664  * it, VM_LOCKED and VM_LOCKONFAULT will be cleared from mm->def_flags.
 665  */
 666 static int apply_mlockall_flags(int flags)
 667 {
 668         VMA_ITERATOR(vmi, current->mm, 0);
 669         struct vm_area_struct *vma, *prev = NULL;
 670         vm_flags_t to_add = 0;
 671
 672         current->mm->def_flags &= ~VM_LOCKED_MASK;
 673         if (flags & MCL_FUTURE) {
 674                 current->mm->def_flags |= VM_LOCKED;
 675
 676                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 677                         current->mm->def_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 678
 679                 if (!(flags & MCL_CURRENT))
 680                         goto out;
 681         }
 682
 683         if (flags & MCL_CURRENT) {
 684                 to_add |= VM_LOCKED;
 685                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 686                         to_add |= VM_LOCKONFAULT;
 687         }
 688
 689         for_each_vma(vmi, vma) {
 690                 vm_flags_t newflags;
 691
 692                 newflags = vma->vm_flags & ~VM_LOCKED_MASK;
 693                 newflags |= to_add;
 694
 695                 /* Ignore errors */
 696                 mlock_fixup(&vmi, vma, &prev, vma->vm_start, vma->vm_end,
 697                             newflags);
 698                 cond_resched();
 699         }
 700 out:
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 SYSCALL_DEFINE1(mlockall, int, flags)
 705 {
 706         unsigned long lock_limit;
 707         int ret;
 708
 709         if (!flags || (flags & ~(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE | MCL_ONFAULT)) ||
 710             flags == MCL_ONFAULT)
 711                 return -EINVAL;
 712
 713         if (!can_do_mlock())
 714                 return -EPERM;
 715
 716         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 717         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 718
 719         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 720                 return -EINTR;
 721
 722         ret = -ENOMEM;
 723         if (!(flags & MCL_CURRENT) || (current->mm->total_vm <= lock_limit) ||
 724             capable(CAP_IPC_LOCK))
 725                 ret = apply_mlockall_flags(flags);
 726         mmap_write_unlock(current->mm);
 727         if (!ret && (flags & MCL_CURRENT))
 728                 mm_populate(0, TASK_SIZE);
 729
 730         return ret;
 731 }
 732
 733 SYSCALL_DEFINE0(munlockall)
 734 {
 735         int ret;
 736
 737         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 738                 return -EINTR;
 739         ret = apply_mlockall_flags(0);
 740         mmap_write_unlock(current->mm);
 741         return ret;
 742 }
 743
 744 /*
 745  * Objects with different lifetime than processes (SHM_LOCK and SHM_HUGETLB
 746  * shm segments) get accounted against the user_struct instead.
 747  */
 748 static DEFINE_SPINLOCK(shmlock_user_lock);
 749
 750 int user_shm_lock(size_t size, struct ucounts *ucounts)
 751 {
 752         unsigned long lock_limit, locked;
 753         long memlock;
 754         int allowed = 0;
 755
 756         locked = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 757         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 758         if (lock_limit != RLIM_INFINITY)
 759                 lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 760         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 761         memlock = inc_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 762
 763         if ((memlock == LONG_MAX || memlock > lock_limit) && !capable(CAP_IPC_LOCK)) {
 764                 dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 765                 goto out;
 766         }
 767         if (!get_ucounts(ucounts)) {
 768                 dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 769                 allowed = 0;
 770                 goto out;
 771         }
 772         allowed = 1;
 773 out:
 774         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 775         return allowed;
 776 }
 777
 778 void user_shm_unlock(size_t size, struct ucounts *ucounts)
 779 {
 780         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 781         dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT);
 782         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 783         put_ucounts(ucounts);
 784 }