mm/vmalloc.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/vmalloc.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1993  Linus Torvalds
   5  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   6  *  SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
   7  *  Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
   8  *  Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
   9  */
  10
  11 #include <linux/vmalloc.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/highmem.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/spinlock.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/proc_fs.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/debugobjects.h>
  22 #include <linux/kallsyms.h>
  23 #include <linux/list.h>
  24 #include <linux/rbtree.h>
  25 #include <linux/radix-tree.h>
  26 #include <linux/rcupdate.h>
  27 #include <linux/pfn.h>
  28 #include <linux/kmemleak.h>
  29 #include <linux/atomic.h>
  30 #include <asm/uaccess.h>
  31 #include <asm/tlbflush.h>
  32 #include <asm/shmparam.h>
  33
  34 /*** Page table manipulation functions ***/
  35
  36 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
  37 {
  38         pte_t *pte;
  39
  40         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
  41         do {
  42                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
  43                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
  44         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
  45 }
  46
  47 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
  48 {
  49         pmd_t *pmd;
  50         unsigned long next;
  51
  52         pmd = pmd_offset(pud, addr);
  53         do {
  54                 next = pmd_addr_end(addr, end);
  55                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
  56                         continue;
  57                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
  58         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
  59 }
  60
  61 static void vunmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
  62 {
  63         pud_t *pud;
  64         unsigned long next;
  65
  66         pud = pud_offset(pgd, addr);
  67         do {
  68                 next = pud_addr_end(addr, end);
  69                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
  70                         continue;
  71                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
  72         } while (pud++, addr = next, addr != end);
  73 }
  74
  75 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
  76 {
  77         pgd_t *pgd;
  78         unsigned long next;
  79
  80         BUG_ON(addr >= end);
  81         pgd = pgd_offset_k(addr);
  82         do {
  83                 next = pgd_addr_end(addr, end);
  84                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
  85                         continue;
  86                 vunmap_pud_range(pgd, addr, next);
  87         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
  88 }
  89
  90 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
  91                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
  92 {
  93         pte_t *pte;
  94
  95         /*
  96          * nr is a running index into the array which helps higher level
  97          * callers keep track of where we're up to.
  98          */
  99
 100         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
 101         if (!pte)
 102                 return -ENOMEM;
 103         do {
 104                 struct page *page = pages[*nr];
 105
 106                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
 107                         return -EBUSY;
 108                 if (WARN_ON(!page))
 109                         return -ENOMEM;
 110                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
 111                 (*nr)++;
 112         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
 117                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
 118 {
 119         pmd_t *pmd;
 120         unsigned long next;
 121
 122         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
 123         if (!pmd)
 124                 return -ENOMEM;
 125         do {
 126                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 127                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
 128                         return -ENOMEM;
 129         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 static int vmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 134                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
 135 {
 136         pud_t *pud;
 137         unsigned long next;
 138
 139         pud = pud_alloc(&init_mm, pgd, addr);
 140         if (!pud)
 141                 return -ENOMEM;
 142         do {
 143                 next = pud_addr_end(addr, end);
 144                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
 145                         return -ENOMEM;
 146         } while (pud++, addr = next, addr != end);
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
 152  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
 153  *
 154  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
 155  */
 156 static int vmap_page_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end,
 157                                    pgprot_t prot, struct page **pages)
 158 {
 159         pgd_t *pgd;
 160         unsigned long next;
 161         unsigned long addr = start;
 162         int err = 0;
 163         int nr = 0;
 164
 165         BUG_ON(addr >= end);
 166         pgd = pgd_offset_k(addr);
 167         do {
 168                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 169                 err = vmap_pud_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
 170                 if (err)
 171                         return err;
 172         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
 173
 174         return nr;
 175 }
 176
 177 static int vmap_page_range(unsigned long start, unsigned long end,
 178                            pgprot_t prot, struct page **pages)
 179 {
 180         int ret;
 181
 182         ret = vmap_page_range_noflush(start, end, prot, pages);
 183         flush_cache_vmap(start, end);
 184         return ret;
 185 }
 186
 187 int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
 188 {
 189         /*
 190          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
 191          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
 192          * just put it in the vmalloc space.
 193          */
 194 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
 195         unsigned long addr = (unsigned long)x;
 196         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
 197                 return 1;
 198 #endif
 199         return is_vmalloc_addr(x);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
 204  */
 205 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
 206 {
 207         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
 208         struct page *page = NULL;
 209         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
 210
 211         /*
 212          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
 213          * architectures that do not vmalloc module space
 214          */
 215         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
 216
 217         if (!pgd_none(*pgd)) {
 218                 pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr);
 219                 if (!pud_none(*pud)) {
 220                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr);
 221                         if (!pmd_none(*pmd)) {
 222                                 pte_t *ptep, pte;
 223
 224                                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 225                                 pte = *ptep;
 226                                 if (pte_present(pte))
 227                                         page = pte_page(pte);
 228                                 pte_unmap(ptep);
 229                         }
 230                 }
 231         }
 232         return page;
 233 }
 234 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
 235
 236 /*
 237  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
 238  */
 239 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
 240 {
 241         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
 242 }
 243 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
 244
 245
 246 /*** Global kva allocator ***/
 247
 248 #define VM_LAZY_FREE    0x01
 249 #define VM_LAZY_FREEING 0x02
 250 #define VM_VM_AREA      0x04
 251
 252 struct vmap_area {
 253         unsigned long va_start;
 254         unsigned long va_end;
 255         unsigned long flags;
 256         struct rb_node rb_node;         /* address sorted rbtree */
 257         struct list_head list;          /* address sorted list */
 258         struct list_head purge_list;    /* "lazy purge" list */
 259         struct vm_struct *vm;
 260         struct rcu_head rcu_head;
 261 };
 262
 263 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
 264 static LIST_HEAD(vmap_area_list);
 265 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
 266
 267 /* The vmap cache globals are protected by vmap_area_lock */
 268 static struct rb_node *free_vmap_cache;
 269 static unsigned long cached_hole_size;
 270 static unsigned long cached_vstart;
 271 static unsigned long cached_align;
 272
 273 static unsigned long vmap_area_pcpu_hole;
 274
 275 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
 276 {
 277         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
 278
 279         while (n) {
 280                 struct vmap_area *va;
 281
 282                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 283                 if (addr < va->va_start)
 284                         n = n->rb_left;
 285                 else if (addr > va->va_start)
 286                         n = n->rb_right;
 287                 else
 288                         return va;
 289         }
 290
 291         return NULL;
 292 }
 293
 294 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
 295 {
 296         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
 297         struct rb_node *parent = NULL;
 298         struct rb_node *tmp;
 299
 300         while (*p) {
 301                 struct vmap_area *tmp_va;
 302
 303                 parent = *p;
 304                 tmp_va = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
 305                 if (va->va_start < tmp_va->va_end)
 306                         p = &(*p)->rb_left;
 307                 else if (va->va_end > tmp_va->va_start)
 308                         p = &(*p)->rb_right;
 309                 else
 310                         BUG();
 311         }
 312
 313         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
 314         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 315
 316         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
 317         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
 318         if (tmp) {
 319                 struct vmap_area *prev;
 320                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
 321                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
 322         } else
 323                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
 324 }
 325
 326 static void purge_vmap_area_lazy(void);
 327
 328 /*
 329  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
 330  * vstart and vend.
 331  */
 332 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
 333                                 unsigned long align,
 334                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
 335                                 int node, gfp_t gfp_mask)
 336 {
 337         struct vmap_area *va;
 338         struct rb_node *n;
 339         unsigned long addr;
 340         int purged = 0;
 341         struct vmap_area *first;
 342
 343         BUG_ON(!size);
 344         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 345         BUG_ON(!is_power_of_2(align));
 346
 347         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
 348                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 349         if (unlikely(!va))
 350                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 351
 352 retry:
 353         spin_lock(&vmap_area_lock);
 354         /*
 355          * Invalidate cache if we have more permissive parameters.
 356          * cached_hole_size notes the largest hole noticed _below_
 357          * the vmap_area cached in free_vmap_cache: if size fits
 358          * into that hole, we want to scan from vstart to reuse
 359          * the hole instead of allocating above free_vmap_cache.
 360          * Note that __free_vmap_area may update free_vmap_cache
 361          * without updating cached_hole_size or cached_align.
 362          */
 363         if (!free_vmap_cache ||
 364                         size < cached_hole_size ||
 365                         vstart < cached_vstart ||
 366                         align < cached_align) {
 367 nocache:
 368                 cached_hole_size = 0;
 369                 free_vmap_cache = NULL;
 370         }
 371         /* record if we encounter less permissive parameters */
 372         cached_vstart = vstart;
 373         cached_align = align;
 374
 375         /* find starting point for our search */
 376         if (free_vmap_cache) {
 377                 first = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
 378                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
 379                 if (addr < vstart)
 380                         goto nocache;
 381                 if (addr + size - 1 < addr)
 382                         goto overflow;
 383
 384         } else {
 385                 addr = ALIGN(vstart, align);
 386                 if (addr + size - 1 < addr)
 387                         goto overflow;
 388
 389                 n = vmap_area_root.rb_node;
 390                 first = NULL;
 391
 392                 while (n) {
 393                         struct vmap_area *tmp;
 394                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 395                         if (tmp->va_end >= addr) {
 396                                 first = tmp;
 397                                 if (tmp->va_start <= addr)
 398                                         break;
 399                                 n = n->rb_left;
 400                         } else
 401                                 n = n->rb_right;
 402                 }
 403
 404                 if (!first)
 405                         goto found;
 406         }
 407
 408         /* from the starting point, walk areas until a suitable hole is found */
 409         while (addr + size > first->va_start && addr + size <= vend) {
 410                 if (addr + cached_hole_size < first->va_start)
 411                         cached_hole_size = first->va_start - addr;
 412                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
 413                 if (addr + size - 1 < addr)
 414                         goto overflow;
 415
 416                 if (list_is_last(&first->list, &vmap_area_list))
 417                         goto found;
 418
 419                 first = list_entry(first->list.next,
 420                                 struct vmap_area, list);
 421         }
 422
 423 found:
 424         if (addr + size > vend)
 425                 goto overflow;
 426
 427         va->va_start = addr;
 428         va->va_end = addr + size;
 429         va->flags = 0;
 430         __insert_vmap_area(va);
 431         free_vmap_cache = &va->rb_node;
 432         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 433
 434         BUG_ON(va->va_start & (align-1));
 435         BUG_ON(va->va_start < vstart);
 436         BUG_ON(va->va_end > vend);
 437
 438         return va;
 439
 440 overflow:
 441         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 442         if (!purged) {
 443                 purge_vmap_area_lazy();
 444                 purged = 1;
 445                 goto retry;
 446         }
 447         if (printk_ratelimit())
 448                 printk(KERN_WARNING
 449                         "vmap allocation for size %lu failed: "
 450                         "use vmalloc=<size> to increase size.\n", size);
 451         kfree(va);
 452         return ERR_PTR(-EBUSY);
 453 }
 454
 455 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 456 {
 457         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
 458
 459         if (free_vmap_cache) {
 460                 if (va->va_end < cached_vstart) {
 461                         free_vmap_cache = NULL;
 462                 } else {
 463                         struct vmap_area *cache;
 464                         cache = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
 465                         if (va->va_start <= cache->va_start) {
 466                                 free_vmap_cache = rb_prev(&va->rb_node);
 467                                 /*
 468                                  * We don't try to update cached_hole_size or
 469                                  * cached_align, but it won't go very wrong.
 470                                  */
 471                         }
 472                 }
 473         }
 474         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 475         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
 476         list_del_rcu(&va->list);
 477
 478         /*
 479          * Track the highest possible candidate for pcpu area
 480          * allocation.  Areas outside of vmalloc area can be returned
 481          * here too, consider only end addresses which fall inside
 482          * vmalloc area proper.
 483          */
 484         if (va->va_end > VMALLOC_START && va->va_end <= VMALLOC_END)
 485                 vmap_area_pcpu_hole = max(vmap_area_pcpu_hole, va->va_end);
 486
 487         kfree_rcu(va, rcu_head);
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
 492  */
 493 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 494 {
 495         spin_lock(&vmap_area_lock);
 496         __free_vmap_area(va);
 497         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 498 }
 499
 500 /*
 501  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
 502  */
 503 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 504 {
 505         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
 506 }
 507
 508 static void vmap_debug_free_range(unsigned long start, unsigned long end)
 509 {
 510         /*
 511          * Unmap page tables and force a TLB flush immediately if
 512          * CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC is set. This catches use after free
 513          * bugs similarly to those in linear kernel virtual address
 514          * space after a page has been freed.
 515          *
 516          * All the lazy freeing logic is still retained, in order to
 517          * minimise intrusiveness of this debugging feature.
 518          *
 519          * This is going to be *slow* (linear kernel virtual address
 520          * debugging doesn't do a broadcast TLB flush so it is a lot
 521          * faster).
 522          */
 523 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 524         vunmap_page_range(start, end);
 525         flush_tlb_kernel_range(start, end);
 526 #endif
 527 }
 528
 529 /*
 530  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
 531  * before attempting to purge with a TLB flush.
 532  *
 533  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
 534  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
 535  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
 536  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
 537  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
 538  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
 539  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
 540  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
 541  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
 542  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
 543  * becomes a problem on bigger systems.
 544  */
 545 static unsigned long lazy_max_pages(void)
 546 {
 547         unsigned int log;
 548
 549         log = fls(num_online_cpus());
 550
 551         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
 552 }
 553
 554 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
 555
 556 /* for per-CPU blocks */
 557 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
 558
 559 /*
 560  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
 561  * immediately freed.
 562  */
 563 void set_iounmap_nonlazy(void)
 564 {
 565         atomic_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Purges all lazily-freed vmap areas.
 570  *
 571  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
 572  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
 573  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
 574  * their own TLB flushing).
 575  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
 576  *              *end = max(*end, highest purged address)
 577  */
 578 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
 579                                         int sync, int force_flush)
 580 {
 581         static DEFINE_SPINLOCK(purge_lock);
 582         LIST_HEAD(valist);
 583         struct vmap_area *va;
 584         struct vmap_area *n_va;
 585         int nr = 0;
 586
 587         /*
 588          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
 589          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
 590          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
 591          */
 592         if (!sync && !force_flush) {
 593                 if (!spin_trylock(&purge_lock))
 594                         return;
 595         } else
 596                 spin_lock(&purge_lock);
 597
 598         if (sync)
 599                 purge_fragmented_blocks_allcpus();
 600
 601         rcu_read_lock();
 602         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
 603                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
 604                         if (va->va_start < *start)
 605                                 *start = va->va_start;
 606                         if (va->va_end > *end)
 607                                 *end = va->va_end;
 608                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
 609                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
 610                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
 611                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
 612                 }
 613         }
 614         rcu_read_unlock();
 615
 616         if (nr)
 617                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
 618
 619         if (nr || force_flush)
 620                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
 621
 622         if (nr) {
 623                 spin_lock(&vmap_area_lock);
 624                 list_for_each_entry_safe(va, n_va, &valist, purge_list)
 625                         __free_vmap_area(va);
 626                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
 627         }
 628         spin_unlock(&purge_lock);
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
 633  * is already purging.
 634  */
 635 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
 636 {
 637         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 638
 639         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
 640 }
 641
 642 /*
 643  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
 644  */
 645 static void purge_vmap_area_lazy(void)
 646 {
 647         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 648
 649         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, 0);
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
 654  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
 655  * previously.
 656  */
 657 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
 658 {
 659         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
 660         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
 661         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
 662                 try_purge_vmap_area_lazy();
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Free and unmap a vmap area, caller ensuring flush_cache_vunmap had been
 667  * called for the correct range previously.
 668  */
 669 static void free_unmap_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
 670 {
 671         unmap_vmap_area(va);
 672         free_vmap_area_noflush(va);
 673 }
 674
 675 /*
 676  * Free and unmap a vmap area
 677  */
 678 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 679 {
 680         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
 681         free_unmap_vmap_area_noflush(va);
 682 }
 683
 684 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
 685 {
 686         struct vmap_area *va;
 687
 688         spin_lock(&vmap_area_lock);
 689         va = __find_vmap_area(addr);
 690         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 691
 692         return va;
 693 }
 694
 695 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
 696 {
 697         struct vmap_area *va;
 698
 699         va = find_vmap_area(addr);
 700         BUG_ON(!va);
 701         free_unmap_vmap_area(va);
 702 }
 703
 704
 705 /*** Per cpu kva allocator ***/
 706
 707 /*
 708  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
 709  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
 710  */
 711 /*
 712  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
 713  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
 714  * instead (we just need a rough idea)
 715  */
 716 #if BITS_PER_LONG == 32
 717 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
 718 #else
 719 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
 720 #endif
 721
 722 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
 723 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
 724 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
 725 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
 726 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
 727 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
 728 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
 729                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
 730                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
 731                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
 732
 733 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
 734
 735 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
 736
 737 struct vmap_block_queue {
 738         spinlock_t lock;
 739         struct list_head free;
 740 };
 741
 742 struct vmap_block {
 743         spinlock_t lock;
 744         struct vmap_area *va;
 745         struct vmap_block_queue *vbq;
 746         unsigned long free, dirty;
 747         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 748         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 749         struct list_head free_list;
 750         struct rcu_head rcu_head;
 751         struct list_head purge;
 752 };
 753
 754 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
 755 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
 756
 757 /*
 758  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
 759  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
 760  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
 761  */
 762 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
 763 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
 764
 765 /*
 766  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
 767  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
 768  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
 769  * big problem.
 770  */
 771
 772 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
 773 {
 774         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
 775         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
 776         return addr;
 777 }
 778
 779 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
 780 {
 781         struct vmap_block_queue *vbq;
 782         struct vmap_block *vb;
 783         struct vmap_area *va;
 784         unsigned long vb_idx;
 785         int node, err;
 786
 787         node = numa_node_id();
 788
 789         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
 790                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 791         if (unlikely(!vb))
 792                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 793
 794         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
 795                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 796                                         node, gfp_mask);
 797         if (IS_ERR(va)) {
 798                 kfree(vb);
 799                 return ERR_CAST(va);
 800         }
 801
 802         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
 803         if (unlikely(err)) {
 804                 kfree(vb);
 805                 free_vmap_area(va);
 806                 return ERR_PTR(err);
 807         }
 808
 809         spin_lock_init(&vb->lock);
 810         vb->va = va;
 811         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
 812         vb->dirty = 0;
 813         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 814         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 815         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
 816
 817         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
 818         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 819         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
 820         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 821         BUG_ON(err);
 822         radix_tree_preload_end();
 823
 824         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 825         vb->vbq = vbq;
 826         spin_lock(&vbq->lock);
 827         list_add_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
 828         spin_unlock(&vbq->lock);
 829         put_cpu_var(vmap_block_queue);
 830
 831         return vb;
 832 }
 833
 834 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
 835 {
 836         struct vmap_block *tmp;
 837         unsigned long vb_idx;
 838
 839         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
 840         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 841         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
 842         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 843         BUG_ON(tmp != vb);
 844
 845         free_vmap_area_noflush(vb->va);
 846         kfree_rcu(vb, rcu_head);
 847 }
 848
 849 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
 850 {
 851         LIST_HEAD(purge);
 852         struct vmap_block *vb;
 853         struct vmap_block *n_vb;
 854         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
 855
 856         rcu_read_lock();
 857         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 858
 859                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
 860                         continue;
 861
 862                 spin_lock(&vb->lock);
 863                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
 864                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
 865                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
 866                         bitmap_fill(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 867                         bitmap_fill(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 868                         spin_lock(&vbq->lock);
 869                         list_del_rcu(&vb->free_list);
 870                         spin_unlock(&vbq->lock);
 871                         spin_unlock(&vb->lock);
 872                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
 873                 } else
 874                         spin_unlock(&vb->lock);
 875         }
 876         rcu_read_unlock();
 877
 878         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
 879                 list_del(&vb->purge);
 880                 free_vmap_block(vb);
 881         }
 882 }
 883
 884 static void purge_fragmented_blocks_thiscpu(void)
 885 {
 886         purge_fragmented_blocks(smp_processor_id());
 887 }
 888
 889 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
 890 {
 891         int cpu;
 892
 893         for_each_possible_cpu(cpu)
 894                 purge_fragmented_blocks(cpu);
 895 }
 896
 897 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
 898 {
 899         struct vmap_block_queue *vbq;
 900         struct vmap_block *vb;
 901         unsigned long addr = 0;
 902         unsigned int order;
 903         int purge = 0;
 904
 905         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 906         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 907         if (WARN_ON(size == 0)) {
 908                 /*
 909                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
 910                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
 911                  * early.
 912                  */
 913                 return NULL;
 914         }
 915         order = get_order(size);
 916
 917 again:
 918         rcu_read_lock();
 919         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 920         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 921                 int i;
 922
 923                 spin_lock(&vb->lock);
 924                 if (vb->free < 1UL << order)
 925                         goto next;
 926
 927                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
 928                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
 929
 930                 if (i < 0) {
 931                         if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
 932                                 /* fragmented and no outstanding allocations */
 933                                 BUG_ON(vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS);
 934                                 purge = 1;
 935                         }
 936                         goto next;
 937                 }
 938                 addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
 939                 BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
 940                                 addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
 941                 vb->free -= 1UL << order;
 942                 if (vb->free == 0) {
 943                         spin_lock(&vbq->lock);
 944                         list_del_rcu(&vb->free_list);
 945                         spin_unlock(&vbq->lock);
 946                 }
 947                 spin_unlock(&vb->lock);
 948                 break;
 949 next:
 950                 spin_unlock(&vb->lock);
 951         }
 952
 953         if (purge)
 954                 purge_fragmented_blocks_thiscpu();
 955
 956         put_cpu_var(vmap_block_queue);
 957         rcu_read_unlock();
 958
 959         if (!addr) {
 960                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
 961                 if (IS_ERR(vb))
 962                         return vb;
 963                 goto again;
 964         }
 965
 966         return (void *)addr;
 967 }
 968
 969 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
 970 {
 971         unsigned long offset;
 972         unsigned long vb_idx;
 973         unsigned int order;
 974         struct vmap_block *vb;
 975
 976         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 977         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 978
 979         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
 980
 981         order = get_order(size);
 982
 983         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
 984
 985         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
 986         rcu_read_lock();
 987         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
 988         rcu_read_unlock();
 989         BUG_ON(!vb);
 990
 991         vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
 992
 993         spin_lock(&vb->lock);
 994         BUG_ON(bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order));
 995
 996         vb->dirty += 1UL << order;
 997         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
 998                 BUG_ON(vb->free);
 999                 spin_unlock(&vb->lock);
1000                 free_vmap_block(vb);
1001         } else
1002                 spin_unlock(&vb->lock);
1003 }
1004
1005 /**
1006  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1007  *
1008  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1009  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1010  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1011  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1012  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1013  *
1014  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1015  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1016  * from the vmap layer.
1017  */
1018 void vm_unmap_aliases(void)
1019 {
1020         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1021         int cpu;
1022         int flush = 0;
1023
1024         if (unlikely(!vmap_initialized))
1025                 return;
1026
1027         for_each_possible_cpu(cpu) {
1028                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1029                 struct vmap_block *vb;
1030
1031                 rcu_read_lock();
1032                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1033                         int i;
1034
1035                         spin_lock(&vb->lock);
1036                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
1037                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
1038                                 unsigned long s, e;
1039                                 int j;
1040                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
1041                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
1042
1043                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
1044                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
1045                                 flush = 1;
1046
1047                                 if (s < start)
1048                                         start = s;
1049                                 if (e > end)
1050                                         end = e;
1051
1052                                 i = j;
1053                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
1054                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
1055                         }
1056                         spin_unlock(&vb->lock);
1057                 }
1058                 rcu_read_unlock();
1059         }
1060
1061         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1064
1065 /**
1066  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1067  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1068  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1069  */
1070 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1071 {
1072         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
1073         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1074
1075         BUG_ON(!addr);
1076         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1077         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
1078         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
1079
1080         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1081         vmap_debug_free_range(addr, addr+size);
1082
1083         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
1084                 vb_free(mem, size);
1085         else
1086                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1089
1090 /**
1091  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1092  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1093  * @count: number of pages
1094  * @node: prefer to allocate data structures on this node
1095  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1096  *
1097  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1098  */
1099 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1100 {
1101         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
1102         unsigned long addr;
1103         void *mem;
1104
1105         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1106                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1107                 if (IS_ERR(mem))
1108                         return NULL;
1109                 addr = (unsigned long)mem;
1110         } else {
1111                 struct vmap_area *va;
1112                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1113                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1114                 if (IS_ERR(va))
1115                         return NULL;
1116
1117                 addr = va->va_start;
1118                 mem = (void *)addr;
1119         }
1120         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1121                 vm_unmap_ram(mem, count);
1122                 return NULL;
1123         }
1124         return mem;
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1127
1128 /**
1129  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1130  * @vm: vm_struct to add
1131  *
1132  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1133  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1134  * should contain proper values and the other fields should be zero.
1135  *
1136  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1137  */
1138 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1139 {
1140         struct vm_struct *tmp, **p;
1141
1142         BUG_ON(vmap_initialized);
1143         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1144                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
1145                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1146                         break;
1147                 } else
1148                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1149         }
1150         vm->next = *p;
1151         *p = vm;
1152 }
1153
1154 /**
1155  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1156  * @vm: vm_struct to register
1157  * @align: requested alignment
1158  *
1159  * This function is used to register kernel vm area before
1160  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1161  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1162  * vm->addr contains the allocated address.
1163  *
1164  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1165  */
1166 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1167 {
1168         static size_t vm_init_off __initdata;
1169         unsigned long addr;
1170
1171         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1172         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1173
1174         vm->addr = (void *)addr;
1175
1176         vm_area_add_early(vm);
1177 }
1178
1179 void __init vmalloc_init(void)
1180 {
1181         struct vmap_area *va;
1182         struct vm_struct *tmp;
1183         int i;
1184
1185         for_each_possible_cpu(i) {
1186                 struct vmap_block_queue *vbq;
1187
1188                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1189                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1190                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1191         }
1192
1193         /* Import existing vmlist entries. */
1194         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1195                 va = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_NOWAIT);
1196                 va->flags = VM_VM_AREA;
1197                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1198                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1199                 va->vm = tmp;
1200                 __insert_vmap_area(va);
1201         }
1202
1203         vmap_area_pcpu_hole = VMALLOC_END;
1204
1205         vmap_initialized = true;
1206 }
1207
1208 /**
1209  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1210  * @addr: start of the VM area to map
1211  * @size: size of the VM area to map
1212  * @prot: page protection flags to use
1213  * @pages: pages to map
1214  *
1215  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1216  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1217  * friends.
1218  *
1219  * NOTE:
1220  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1221  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1222  * before calling this function.
1223  *
1224  * RETURNS:
1225  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1226  */
1227 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1228                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1229 {
1230         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1231 }
1232
1233 /**
1234  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1235  * @addr: start of the VM area to unmap
1236  * @size: size of the VM area to unmap
1237  *
1238  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1239  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1240  * friends.
1241  *
1242  * NOTE:
1243  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1244  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1245  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1246  */
1247 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1248 {
1249         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1250 }
1251 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
1252
1253 /**
1254  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1255  * @addr: start of the VM area to unmap
1256  * @size: size of the VM area to unmap
1257  *
1258  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1259  * the unmapping and tlb after.
1260  */
1261 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1262 {
1263         unsigned long end = addr + size;
1264
1265         flush_cache_vunmap(addr, end);
1266         vunmap_page_range(addr, end);
1267         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1268 }
1269
1270 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
1271 {
1272         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1273         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
1274         int err;
1275
1276         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
1277         if (err > 0) {
1278                 *pages += err;
1279                 err = 0;
1280         }
1281
1282         return err;
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1285
1286 /*** Old vmalloc interfaces ***/
1287 DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
1288 struct vm_struct *vmlist;
1289
1290 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1291                               unsigned long flags, const void *caller)
1292 {
1293         spin_lock(&vmap_area_lock);
1294         vm->flags = flags;
1295         vm->addr = (void *)va->va_start;
1296         vm->size = va->va_end - va->va_start;
1297         vm->caller = caller;
1298         va->vm = vm;
1299         va->flags |= VM_VM_AREA;
1300         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1301 }
1302
1303 static void insert_vmalloc_vmlist(struct vm_struct *vm)
1304 {
1305         struct vm_struct *tmp, **p;
1306
1307         /*
1308          * Before removing VM_UNLIST,
1309          * we should make sure that vm has proper values.
1310          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
1311          */
1312         smp_wmb();
1313         vm->flags &= ~VM_UNLIST;
1314
1315         write_lock(&vmlist_lock);
1316         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1317                 if (tmp->addr >= vm->addr)
1318                         break;
1319         }
1320         vm->next = *p;
1321         *p = vm;
1322         write_unlock(&vmlist_lock);
1323 }
1324
1325 static void insert_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1326                               unsigned long flags, const void *caller)
1327 {
1328         setup_vmalloc_vm(vm, va, flags, caller);
1329         insert_vmalloc_vmlist(vm);
1330 }
1331
1332 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1333                 unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
1334                 unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
1335 {
1336         struct vmap_area *va;
1337         struct vm_struct *area;
1338
1339         BUG_ON(in_interrupt());
1340         if (flags & VM_IOREMAP) {
1341                 int bit = fls(size);
1342
1343                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
1344                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
1345                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
1346                         bit = PAGE_SHIFT;
1347
1348                 align = 1ul << bit;
1349         }
1350
1351         size = PAGE_ALIGN(size);
1352         if (unlikely(!size))
1353                 return NULL;
1354
1355         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1356         if (unlikely(!area))
1357                 return NULL;
1358
1359         /*
1360          * We always allocate a guard page.
1361          */
1362         size += PAGE_SIZE;
1363
1364         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1365         if (IS_ERR(va)) {
1366                 kfree(area);
1367                 return NULL;
1368         }
1369
1370         /*
1371          * When this function is called from __vmalloc_node_range,
1372          * we do not add vm_struct to vmlist here to avoid
1373          * accessing uninitialized members of vm_struct such as
1374          * pages and nr_pages fields. They will be set later.
1375          * To distinguish it from others, we use a VM_UNLIST flag.
1376          */
1377         if (flags & VM_UNLIST)
1378                 setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1379         else
1380                 insert_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1381
1382         return area;
1383 }
1384
1385 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1386                                 unsigned long start, unsigned long end)
1387 {
1388         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1389                                   GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1390 }
1391 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1392
1393 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1394                                        unsigned long start, unsigned long end,
1395                                        const void *caller)
1396 {
1397         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1398                                   GFP_KERNEL, caller);
1399 }
1400
1401 /**
1402  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1403  *      @size:          size of the area
1404  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1405  *
1406  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1407  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1408  *      on success or %NULL on failure.
1409  */
1410 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1411 {
1412         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1413                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
1414                                   __builtin_return_address(0));
1415 }
1416
1417 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1418                                 const void *caller)
1419 {
1420         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1421                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
1422 }
1423
1424 /**
1425  *      find_vm_area  -  find a continuous kernel virtual area
1426  *      @addr:          base address
1427  *
1428  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
1429  *      It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
1430  *      pointer valid.
1431  */
1432 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1433 {
1434         struct vmap_area *va;
1435
1436         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1437         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1438                 return va->vm;
1439
1440         return NULL;
1441 }
1442
1443 /**
1444  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1445  *      @addr:          base address
1446  *
1447  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1448  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1449  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1450  */
1451 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1452 {
1453         struct vmap_area *va;
1454
1455         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1456         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1457                 struct vm_struct *vm = va->vm;
1458
1459                 spin_lock(&vmap_area_lock);
1460                 va->vm = NULL;
1461                 va->flags &= ~VM_VM_AREA;
1462                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
1463
1464                 if (!(vm->flags & VM_UNLIST)) {
1465                         struct vm_struct *tmp, **p;
1466                         /*
1467                          * remove from list and disallow access to
1468                          * this vm_struct before unmap. (address range
1469                          * confliction is maintained by vmap.)
1470                          */
1471                         write_lock(&vmlist_lock);
1472                         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1473                                 ;
1474                         *p = tmp->next;
1475                         write_unlock(&vmlist_lock);
1476                 }
1477
1478                 vmap_debug_free_range(va->va_start, va->va_end);
1479                 free_unmap_vmap_area(va);
1480                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1481
1482                 return vm;
1483         }
1484         return NULL;
1485 }
1486
1487 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1488 {
1489         struct vm_struct *area;
1490
1491         if (!addr)
1492                 return;
1493
1494         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1495                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1496                 return;
1497         }
1498
1499         area = remove_vm_area(addr);
1500         if (unlikely(!area)) {
1501                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1502                                 addr);
1503                 return;
1504         }
1505
1506         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1507         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1508
1509         if (deallocate_pages) {
1510                 int i;
1511
1512                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1513                         struct page *page = area->pages[i];
1514
1515                         BUG_ON(!page);
1516                         __free_page(page);
1517                 }
1518
1519                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1520                         vfree(area->pages);
1521                 else
1522                         kfree(area->pages);
1523         }
1524
1525         kfree(area);
1526         return;
1527 }
1528
1529 /**
1530  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1531  *      @addr:          memory base address
1532  *
1533  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1534  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1535  *      NULL, no operation is performed.
1536  *
1537  *      Must not be called in interrupt context.
1538  */
1539 void vfree(const void *addr)
1540 {
1541         BUG_ON(in_interrupt());
1542
1543         kmemleak_free(addr);
1544
1545         __vunmap(addr, 1);
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1548
1549 /**
1550  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1551  *      @addr:          memory base address
1552  *
1553  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1554  *      which was created from the page array passed to vmap().
1555  *
1556  *      Must not be called in interrupt context.
1557  */
1558 void vunmap(const void *addr)
1559 {
1560         BUG_ON(in_interrupt());
1561         might_sleep();
1562         __vunmap(addr, 0);
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1565
1566 /**
1567  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1568  *      @pages:         array of page pointers
1569  *      @count:         number of pages to map
1570  *      @flags:         vm_area->flags
1571  *      @prot:          page protection for the mapping
1572  *
1573  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1574  *      space.
1575  */
1576 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1577                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1578 {
1579         struct vm_struct *area;
1580
1581         might_sleep();
1582
1583         if (count > totalram_pages)
1584                 return NULL;
1585
1586         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1587                                         __builtin_return_address(0));
1588         if (!area)
1589                 return NULL;
1590
1591         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1592                 vunmap(area->addr);
1593                 return NULL;
1594         }
1595
1596         return area->addr;
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1599
1600 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1601                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1602                             int node, const void *caller);
1603 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1604                                  pgprot_t prot, int node, const void *caller)
1605 {
1606         const int order = 0;
1607         struct page **pages;
1608         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1609         gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
1610
1611         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1612         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1613
1614         area->nr_pages = nr_pages;
1615         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1616         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1617                 pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|__GFP_HIGHMEM,
1618                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1619                 area->flags |= VM_VPAGES;
1620         } else {
1621                 pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
1622         }
1623         area->pages = pages;
1624         area->caller = caller;
1625         if (!area->pages) {
1626                 remove_vm_area(area->addr);
1627                 kfree(area);
1628                 return NULL;
1629         }
1630
1631         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1632                 struct page *page;
1633                 gfp_t tmp_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
1634
1635                 if (node < 0)
1636                         page = alloc_page(tmp_mask);
1637                 else
1638                         page = alloc_pages_node(node, tmp_mask, order);
1639
1640                 if (unlikely(!page)) {
1641                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1642                         area->nr_pages = i;
1643                         goto fail;
1644                 }
1645                 area->pages[i] = page;
1646         }
1647
1648         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1649                 goto fail;
1650         return area->addr;
1651
1652 fail:
1653         warn_alloc_failed(gfp_mask, order,
1654                           "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes\n",
1655                           (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
1656         vfree(area->addr);
1657         return NULL;
1658 }
1659
1660 /**
1661  *      __vmalloc_node_range  -  allocate virtually contiguous memory
1662  *      @size:          allocation size
1663  *      @align:         desired alignment
1664  *      @start:         vm area range start
1665  *      @end:           vm area range end
1666  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1667  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1668  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1669  *      @caller:        caller's return address
1670  *
1671  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1672  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1673  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1674  */
1675 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
1676                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
1677                         pgprot_t prot, int node, const void *caller)
1678 {
1679         struct vm_struct *area;
1680         void *addr;
1681         unsigned long real_size = size;
1682
1683         size = PAGE_ALIGN(size);
1684         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages)
1685                 goto fail;
1686
1687         area = __get_vm_area_node(size, align, VM_ALLOC | VM_UNLIST,
1688                                   start, end, node, gfp_mask, caller);
1689         if (!area)
1690                 goto fail;
1691
1692         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1693         if (!addr)
1694                 return NULL;
1695
1696         /*
1697          * In this function, newly allocated vm_struct is not added
1698          * to vmlist at __get_vm_area_node(). so, it is added here.
1699          */
1700         insert_vmalloc_vmlist(area);
1701
1702         /*
1703          * A ref_count = 3 is needed because the vm_struct and vmap_area
1704          * structures allocated in the __get_vm_area_node() function contain
1705          * references to the virtual address of the vmalloc'ed block.
1706          */
1707         kmemleak_alloc(addr, real_size, 3, gfp_mask);
1708
1709         return addr;
1710
1711 fail:
1712         warn_alloc_failed(gfp_mask, 0,
1713                           "vmalloc: allocation failure: %lu bytes\n",
1714                           real_size);
1715         return NULL;
1716 }
1717
1718 /**
1719  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1720  *      @size:          allocation size
1721  *      @align:         desired alignment
1722  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1723  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1724  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1725  *      @caller:        caller's return address
1726  *
1727  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1728  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1729  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1730  */
1731 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1732                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1733                             int node, const void *caller)
1734 {
1735         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1736                                 gfp_mask, prot, node, caller);
1737 }
1738
1739 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1740 {
1741         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
1742                                 __builtin_return_address(0));
1743 }
1744 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1745
1746 static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
1747                                         int node, gfp_t flags)
1748 {
1749         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
1750                                         node, __builtin_return_address(0));
1751 }
1752
1753 /**
1754  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1755  *      @size:          allocation size
1756  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1757  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1758  *
1759  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1760  *      use __vmalloc() instead.
1761  */
1762 void *vmalloc(unsigned long size)
1763 {
1764         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1765                                     GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM);
1766 }
1767 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1768
1769 /**
1770  *      vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
1771  *      @size:  allocation size
1772  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1773  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1774  *      The memory allocated is set to zero.
1775  *
1776  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1777  *      use __vmalloc() instead.
1778  */
1779 void *vzalloc(unsigned long size)
1780 {
1781         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1782                                 GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO);
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
1785
1786 /**
1787  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1788  * @size: allocation size
1789  *
1790  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1791  * without leaking data.
1792  */
1793 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1794 {
1795         struct vm_struct *area;
1796         void *ret;
1797
1798         ret = __vmalloc_node(size, SHMLBA,
1799                              GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO,
1800                              PAGE_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
1801                              __builtin_return_address(0));
1802         if (ret) {
1803                 area = find_vm_area(ret);
1804                 area->flags |= VM_USERMAP;
1805         }
1806         return ret;
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1809
1810 /**
1811  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1812  *      @size:          allocation size
1813  *      @node:          numa node
1814  *
1815  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1816  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1817  *
1818  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1819  *      use __vmalloc() instead.
1820  */
1821 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1822 {
1823         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1824                                         node, __builtin_return_address(0));
1825 }
1826 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1827
1828 /**
1829  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
1830  * @size:       allocation size
1831  * @node:       numa node
1832  *
1833  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
1834  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1835  * The memory allocated is set to zero.
1836  *
1837  * For tight control over page level allocator and protection flags
1838  * use __vmalloc_node() instead.
1839  */
1840 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
1841 {
1842         return __vmalloc_node_flags(size, node,
1843                          GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO);
1844 }
1845 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
1846
1847 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1848 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1849 #endif
1850
1851 /**
1852  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1853  *      @size:          allocation size
1854  *
1855  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1856  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1857  *      executable kernel virtual space.
1858  *
1859  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1860  *      use __vmalloc() instead.
1861  */
1862
1863 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1864 {
1865         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
1866                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1867 }
1868
1869 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1870 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1871 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1872 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1873 #else
1874 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1875 #endif
1876
1877 /**
1878  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1879  *      @size:          allocation size
1880  *
1881  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1882  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1883  */
1884 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1885 {
1886         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1887                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1888 }
1889 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1890
1891 /**
1892  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1893  *      @size:          allocation size
1894  *
1895  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1896  * mapped to userspace without leaking data.
1897  */
1898 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1899 {
1900         struct vm_struct *area;
1901         void *ret;
1902
1903         ret = __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1904                              NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1905         if (ret) {
1906                 area = find_vm_area(ret);
1907                 area->flags |= VM_USERMAP;
1908         }
1909         return ret;
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1912
1913 /*
1914  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
1915  * If the page is not present, fill zero.
1916  */
1917
1918 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1919 {
1920         struct page *p;
1921         int copied = 0;
1922
1923         while (count) {
1924                 unsigned long offset, length;
1925
1926                 offset = (unsigned long)addr & ~PAGE_MASK;
1927                 length = PAGE_SIZE - offset;
1928                 if (length > count)
1929                         length = count;
1930                 p = vmalloc_to_page(addr);
1931                 /*
1932                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
1933                  * lock. But adding lock here means that we need to add
1934                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
1935                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
1936                  * kmap() and get small overhead in this access function.
1937                  */
1938                 if (p) {
1939                         /*
1940                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
1941                          * function description)
1942                          */
1943                         void *map = kmap_atomic(p);
1944                         memcpy(buf, map + offset, length);
1945                         kunmap_atomic(map);
1946                 } else
1947                         memset(buf, 0, length);
1948
1949                 addr += length;
1950                 buf += length;
1951                 copied += length;
1952                 count -= length;
1953         }
1954         return copied;
1955 }
1956
1957 static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1958 {
1959         struct page *p;
1960         int copied = 0;
1961
1962         while (count) {
1963                 unsigned long offset, length;
1964
1965                 offset = (unsigned long)addr & ~PAGE_MASK;
1966                 length = PAGE_SIZE - offset;
1967                 if (length > count)
1968                         length = count;
1969                 p = vmalloc_to_page(addr);
1970                 /*
1971                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
1972                  * lock. But adding lock here means that we need to add
1973                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
1974                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
1975                  * kmap() and get small overhead in this access function.
1976                  */
1977                 if (p) {
1978                         /*
1979                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
1980                          * function description)
1981                          */
1982                         void *map = kmap_atomic(p);
1983                         memcpy(map + offset, buf, length);
1984                         kunmap_atomic(map);
1985                 }
1986                 addr += length;
1987                 buf += length;
1988                 copied += length;
1989                 count -= length;
1990         }
1991         return copied;
1992 }
1993
1994 /**
1995  *      vread() -  read vmalloc area in a safe way.
1996  *      @buf:           buffer for reading data
1997  *      @addr:          vm address.
1998  *      @count:         number of bytes to be read.
1999  *
2000  *      Returns # of bytes which addr and buf should be increased.
2001  *      (same number to @count). Returns 0 if [addr...addr+count) doesn't
2002  *      includes any intersect with alive vmalloc area.
2003  *
2004  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2005  *      copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2006  *      of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2007  *      proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2008  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2009  *
2010  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2011  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2012  *
2013  *      Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2014  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2015  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2016  *      any informaion, as /dev/kmem.
2017  *
2018  */
2019
2020 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2021 {
2022         struct vmap_area *va;
2023         struct vm_struct *vm;
2024         char *vaddr, *buf_start = buf;
2025         unsigned long buflen = count;
2026         unsigned long n;
2027
2028         /* Don't allow overflow */
2029         if ((unsigned long) addr + count < count)
2030                 count = -(unsigned long) addr;
2031
2032         spin_lock(&vmap_area_lock);
2033         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2034                 if (!count)
2035                         break;
2036
2037                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2038                         continue;
2039
2040                 vm = va->vm;
2041                 vaddr = (char *) vm->addr;
2042                 if (addr >= vaddr + vm->size - PAGE_SIZE)
2043                         continue;
2044                 while (addr < vaddr) {
2045                         if (count == 0)
2046                                 goto finished;
2047                         *buf = '\0';
2048                         buf++;
2049                         addr++;
2050                         count--;
2051                 }
2052                 n = vaddr + vm->size - PAGE_SIZE - addr;
2053                 if (n > count)
2054                         n = count;
2055                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2056                         aligned_vread(buf, addr, n);
2057                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2058                         memset(buf, 0, n);
2059                 buf += n;
2060                 addr += n;
2061                 count -= n;
2062         }
2063 finished:
2064         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2065
2066         if (buf == buf_start)
2067                 return 0;
2068         /* zero-fill memory holes */
2069         if (buf != buf_start + buflen)
2070                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2071
2072         return buflen;
2073 }
2074
2075 /**
2076  *      vwrite() -  write vmalloc area in a safe way.
2077  *      @buf:           buffer for source data
2078  *      @addr:          vm address.
2079  *      @count:         number of bytes to be read.
2080  *
2081  *      Returns # of bytes which addr and buf should be incresed.
2082  *      (same number to @count).
2083  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersect with valid
2084  *      vmalloc area, returns 0.
2085  *
2086  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2087  *      copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2088  *      [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2089  *      proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2090  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2091  *
2092  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2093  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2094  *
2095  *      Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2096  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2097  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2098  *      any informaion, as /dev/kmem.
2099  */
2100
2101 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2102 {
2103         struct vmap_area *va;
2104         struct vm_struct *vm;
2105         char *vaddr;
2106         unsigned long n, buflen;
2107         int copied = 0;
2108
2109         /* Don't allow overflow */
2110         if ((unsigned long) addr + count < count)
2111                 count = -(unsigned long) addr;
2112         buflen = count;
2113
2114         spin_lock(&vmap_area_lock);
2115         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2116                 if (!count)
2117                         break;
2118
2119                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2120                         continue;
2121
2122                 vm = va->vm;
2123                 vaddr = (char *) vm->addr;
2124                 if (addr >= vaddr + vm->size - PAGE_SIZE)
2125                         continue;
2126                 while (addr < vaddr) {
2127                         if (count == 0)
2128                                 goto finished;
2129                         buf++;
2130                         addr++;
2131                         count--;
2132                 }
2133                 n = vaddr + vm->size - PAGE_SIZE - addr;
2134                 if (n > count)
2135                         n = count;
2136                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
2137                         aligned_vwrite(buf, addr, n);
2138                         copied++;
2139                 }
2140                 buf += n;
2141                 addr += n;
2142                 count -= n;
2143         }
2144 finished:
2145         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2146         if (!copied)
2147                 return 0;
2148         return buflen;
2149 }
2150
2151 /**
2152  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
2153  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
2154  *      @addr:          vmalloc memory
2155  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
2156  *
2157  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2158  *
2159  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2160  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
2161  *      that criteria isn't met.
2162  *
2163  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2164  */
2165 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
2166                                                 unsigned long pgoff)
2167 {
2168         struct vm_struct *area;
2169         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
2170         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
2171
2172         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
2173                 return -EINVAL;
2174
2175         area = find_vm_area(addr);
2176         if (!area)
2177                 return -EINVAL;
2178
2179         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
2180                 return -EINVAL;
2181
2182         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
2183                 return -EINVAL;
2184
2185         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
2186         do {
2187                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
2188                 int ret;
2189
2190                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
2191                 if (ret)
2192                         return ret;
2193
2194                 uaddr += PAGE_SIZE;
2195                 addr += PAGE_SIZE;
2196                 usize -= PAGE_SIZE;
2197         } while (usize > 0);
2198
2199         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
2200
2201         return 0;
2202 }
2203 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
2204
2205 /*
2206  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
2207  * have one.
2208  */
2209 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
2210 {
2211 }
2212
2213
2214 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
2215 {
2216         pte_t ***p = data;
2217
2218         if (p) {
2219                 *(*p) = pte;
2220                 (*p)++;
2221         }
2222         return 0;
2223 }
2224
2225 /**
2226  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
2227  *      @size:          size of the area
2228  *      @ptes:          returns the PTEs for the address space
2229  *
2230  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
2231  *
2232  *      This function reserves a range of kernel address space, and
2233  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
2234  *      are created.
2235  *
2236  *      If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
2237  *      allocated for the VM area are returned.
2238  */
2239 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
2240 {
2241         struct vm_struct *area;
2242
2243         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
2244                                 __builtin_return_address(0));
2245         if (area == NULL)
2246                 return NULL;
2247
2248         /*
2249          * This ensures that page tables are constructed for this region
2250          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
2251          */
2252         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
2253                                 size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
2254                 free_vm_area(area);
2255                 return NULL;
2256         }
2257
2258         return area;
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
2261
2262 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
2263 {
2264         struct vm_struct *ret;
2265         ret = remove_vm_area(area->addr);
2266         BUG_ON(ret != area);
2267         kfree(area);
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
2270
2271 #ifdef CONFIG_SMP
2272 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
2273 {
2274         return n ? rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node) : NULL;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * pvm_find_next_prev - find the next and prev vmap_area surrounding @end
2279  * @end: target address
2280  * @pnext: out arg for the next vmap_area
2281  * @pprev: out arg for the previous vmap_area
2282  *
2283  * Returns: %true if either or both of next and prev are found,
2284  *          %false if no vmap_area exists
2285  *
2286  * Find vmap_areas end addresses of which enclose @end.  ie. if not
2287  * NULL, *pnext->va_end > @end and *pprev->va_end <= @end.
2288  */
2289 static bool pvm_find_next_prev(unsigned long end,
2290                                struct vmap_area **pnext,
2291                                struct vmap_area **pprev)
2292 {
2293         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
2294         struct vmap_area *va = NULL;
2295
2296         while (n) {
2297                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
2298                 if (end < va->va_end)
2299                         n = n->rb_left;
2300                 else if (end > va->va_end)
2301                         n = n->rb_right;
2302                 else
2303                         break;
2304         }
2305
2306         if (!va)
2307                 return false;
2308
2309         if (va->va_end > end) {
2310                 *pnext = va;
2311                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2312         } else {
2313                 *pprev = va;
2314                 *pnext = node_to_va(rb_next(&(*pprev)->rb_node));
2315         }
2316         return true;
2317 }
2318
2319 /**
2320  * pvm_determine_end - find the highest aligned address between two vmap_areas
2321  * @pnext: in/out arg for the next vmap_area
2322  * @pprev: in/out arg for the previous vmap_area
2323  * @align: alignment
2324  *
2325  * Returns: determined end address
2326  *
2327  * Find the highest aligned address between *@pnext and *@pprev below
2328  * VMALLOC_END.  *@pnext and *@pprev are adjusted so that the aligned
2329  * down address is between the end addresses of the two vmap_areas.
2330  *
2331  * Please note that the address returned by this function may fall
2332  * inside *@pnext vmap_area.  The caller is responsible for checking
2333  * that.
2334  */
2335 static unsigned long pvm_determine_end(struct vmap_area **pnext,
2336                                        struct vmap_area **pprev,
2337                                        unsigned long align)
2338 {
2339         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2340         unsigned long addr;
2341
2342         if (*pnext)
2343                 addr = min((*pnext)->va_start & ~(align - 1), vmalloc_end);
2344         else
2345                 addr = vmalloc_end;
2346
2347         while (*pprev && (*pprev)->va_end > addr) {
2348                 *pnext = *pprev;
2349                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2350         }
2351
2352         return addr;
2353 }
2354
2355 /**
2356  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
2357  * @offsets: array containing offset of each area
2358  * @sizes: array containing size of each area
2359  * @nr_vms: the number of areas to allocate
2360  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
2361  *
2362  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
2363  *          vm_structs on success, %NULL on failure
2364  *
2365  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
2366  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
2367  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
2368  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
2369  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
2370  * areas are allocated from top.
2371  *
2372  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple.  It
2373  * does everything top-down and scans areas from the end looking for
2374  * matching slot.  While scanning, if any of the areas overlaps with
2375  * existing vmap_area, the base address is pulled down to fit the
2376  * area.  Scanning is repeated till all the areas fit and then all
2377  * necessary data structres are inserted and the result is returned.
2378  */
2379 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
2380                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
2381                                      size_t align)
2382 {
2383         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
2384         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2385         struct vmap_area **vas, *prev, *next;
2386         struct vm_struct **vms;
2387         int area, area2, last_area, term_area;
2388         unsigned long base, start, end, last_end;
2389         bool purged = false;
2390
2391         /* verify parameters and allocate data structures */
2392         BUG_ON(align & ~PAGE_MASK || !is_power_of_2(align));
2393         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
2394                 start = offsets[area];
2395                 end = start + sizes[area];
2396
2397                 /* is everything aligned properly? */
2398                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
2399                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
2400
2401                 /* detect the area with the highest address */
2402                 if (start > offsets[last_area])
2403                         last_area = area;
2404
2405                 for (area2 = 0; area2 < nr_vms; area2++) {
2406                         unsigned long start2 = offsets[area2];
2407                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
2408
2409                         if (area2 == area)
2410                                 continue;
2411
2412                         BUG_ON(start2 >= start && start2 < end);
2413                         BUG_ON(end2 <= end && end2 > start);
2414                 }
2415         }
2416         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
2417
2418         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
2419                 WARN_ON(true);
2420                 return NULL;
2421         }
2422
2423         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
2424         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
2425         if (!vas || !vms)
2426                 goto err_free2;
2427
2428         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2429                 vas[area] = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_KERNEL);
2430                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
2431                 if (!vas[area] || !vms[area])
2432                         goto err_free;
2433         }
2434 retry:
2435         spin_lock(&vmap_area_lock);
2436
2437         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
2438         area = term_area = last_area;
2439         start = offsets[area];
2440         end = start + sizes[area];
2441
2442         if (!pvm_find_next_prev(vmap_area_pcpu_hole, &next, &prev)) {
2443                 base = vmalloc_end - last_end;
2444                 goto found;
2445         }
2446         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2447
2448         while (true) {
2449                 BUG_ON(next && next->va_end <= base + end);
2450                 BUG_ON(prev && prev->va_end > base + end);
2451
2452                 /*
2453                  * base might have underflowed, add last_end before
2454                  * comparing.
2455                  */
2456                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end) {
2457                         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2458                         if (!purged) {
2459                                 purge_vmap_area_lazy();
2460                                 purged = true;
2461                                 goto retry;
2462                         }
2463                         goto err_free;
2464                 }
2465
2466                 /*
2467                  * If next overlaps, move base downwards so that it's
2468                  * right below next and then recheck.
2469                  */
2470                 if (next && next->va_start < base + end) {
2471                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2472                         term_area = area;
2473                         continue;
2474                 }
2475
2476                 /*
2477                  * If prev overlaps, shift down next and prev and move
2478                  * base so that it's right below new next and then
2479                  * recheck.
2480                  */
2481                 if (prev && prev->va_end > base + start)  {
2482                         next = prev;
2483                         prev = node_to_va(rb_prev(&next->rb_node));
2484                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2485                         term_area = area;
2486                         continue;
2487                 }
2488
2489                 /*
2490                  * This area fits, move on to the previous one.  If
2491                  * the previous one is the terminal one, we're done.
2492                  */
2493                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
2494                 if (area == term_area)
2495                         break;
2496                 start = offsets[area];
2497                 end = start + sizes[area];
2498                 pvm_find_next_prev(base + end, &next, &prev);
2499         }
2500 found:
2501         /* we've found a fitting base, insert all va's */
2502         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2503                 struct vmap_area *va = vas[area];
2504
2505                 va->va_start = base + offsets[area];
2506                 va->va_end = va->va_start + sizes[area];
2507                 __insert_vmap_area(va);
2508         }
2509
2510         vmap_area_pcpu_hole = base + offsets[last_area];
2511
2512         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2513
2514         /* insert all vm's */
2515         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
2516                 insert_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
2517                                   pcpu_get_vm_areas);
2518
2519         kfree(vas);
2520         return vms;
2521
2522 err_free:
2523         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2524                 kfree(vas[area]);
2525                 kfree(vms[area]);
2526         }
2527 err_free2:
2528         kfree(vas);
2529         kfree(vms);
2530         return NULL;
2531 }
2532
2533 /**
2534  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
2535  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
2536  * @nr_vms: the number of allocated areas
2537  *
2538  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
2539  */
2540 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
2541 {
2542         int i;
2543
2544         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
2545                 free_vm_area(vms[i]);
2546         kfree(vms);
2547 }
2548 #endif  /* CONFIG_SMP */
2549
2550 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2551 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2552         __acquires(&vmap_area_lock)
2553 {
2554         loff_t n = *pos;
2555         struct vmap_area *va;
2556
2557         spin_lock(&vmap_area_lock);
2558         va = list_entry((&vmap_area_list)->next, typeof(*va), list);
2559         while (n > 0 && &va->list != &vmap_area_list) {
2560                 n--;
2561                 va = list_entry(va->list.next, typeof(*va), list);
2562         }
2563         if (!n && &va->list != &vmap_area_list)
2564                 return va;
2565
2566         return NULL;
2567
2568 }
2569
2570 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
2571 {
2572         struct vmap_area *va = p, *next;
2573
2574         ++*pos;
2575         next = list_entry(va->list.next, typeof(*va), list);
2576         if (&next->list != &vmap_area_list)
2577                 return next;
2578
2579         return NULL;
2580 }
2581
2582 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
2583         __releases(&vmap_area_lock)
2584 {
2585         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2586 }
2587
2588 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
2589 {
2590         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2591                 unsigned int nr, *counters = m->private;
2592
2593                 if (!counters)
2594                         return;
2595
2596                 /* Pair with smp_wmb() in insert_vmalloc_vmlist() */
2597                 smp_rmb();
2598                 if (v->flags & VM_UNLIST)
2599                         return;
2600
2601                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2602
2603                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
2604                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
2605
2606                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
2607                         if (counters[nr])
2608                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
2609         }
2610 }
2611
2612 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
2613 {
2614         struct vmap_area *va = p;
2615         struct vm_struct *v;
2616
2617         if (va->flags & (VM_LAZY_FREE | VM_LAZY_FREEING))
2618                 return 0;
2619
2620         if (!(va->flags & VM_VM_AREA)) {
2621                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld vm_map_ram\n",
2622                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
2623                                         va->va_end - va->va_start);
2624                 return 0;
2625         }
2626
2627         v = va->vm;
2628
2629         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
2630                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
2631
2632         if (v->caller)
2633                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
2634
2635         if (v->nr_pages)
2636                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
2637
2638         if (v->phys_addr)
2639                 seq_printf(m, " phys=%llx", (unsigned long long)v->phys_addr);
2640
2641         if (v->flags & VM_IOREMAP)
2642                 seq_printf(m, " ioremap");
2643
2644         if (v->flags & VM_ALLOC)
2645                 seq_printf(m, " vmalloc");
2646
2647         if (v->flags & VM_MAP)
2648                 seq_printf(m, " vmap");
2649
2650         if (v->flags & VM_USERMAP)
2651                 seq_printf(m, " user");
2652
2653         if (v->flags & VM_VPAGES)
2654                 seq_printf(m, " vpages");
2655
2656         show_numa_info(m, v);
2657         seq_putc(m, '\n');
2658         return 0;
2659 }
2660
2661 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
2662         .start = s_start,
2663         .next = s_next,
2664         .stop = s_stop,
2665         .show = s_show,
2666 };
2667
2668 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
2669 {
2670         unsigned int *ptr = NULL;
2671         int ret;
2672
2673         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2674                 ptr = kmalloc(nr_node_ids * sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
2675                 if (ptr == NULL)
2676                         return -ENOMEM;
2677         }
2678         ret = seq_open(file, &vmalloc_op);
2679         if (!ret) {
2680                 struct seq_file *m = file->private_data;
2681                 m->private = ptr;
2682         } else
2683                 kfree(ptr);
2684         return ret;
2685 }
2686
2687 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
2688         .open           = vmalloc_open,
2689         .read           = seq_read,
2690         .llseek         = seq_lseek,
2691         .release        = seq_release_private,
2692 };
2693
2694 static int __init proc_vmalloc_init(void)
2695 {
2696         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
2697         return 0;
2698 }
2699 module_init(proc_vmalloc_init);
2700
2701 void get_vmalloc_info(struct vmalloc_info *vmi)
2702 {
2703         struct vmap_area *va;
2704         unsigned long free_area_size;
2705         unsigned long prev_end;
2706
2707         vmi->used = 0;
2708         vmi->largest_chunk = 0;
2709
2710         prev_end = VMALLOC_START;
2711
2712         spin_lock(&vmap_area_lock);
2713
2714         if (list_empty(&vmap_area_list)) {
2715                 vmi->largest_chunk = VMALLOC_TOTAL;
2716                 goto out;
2717         }
2718
2719         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2720                 unsigned long addr = va->va_start;
2721
2722                 /*
2723                  * Some archs keep another range for modules in vmalloc space
2724                  */
2725                 if (addr < VMALLOC_START)
2726                         continue;
2727                 if (addr >= VMALLOC_END)
2728                         break;
2729
2730                 if (va->flags & (VM_LAZY_FREE | VM_LAZY_FREEING))
2731                         continue;
2732
2733                 vmi->used += (va->va_end - va->va_start);
2734
2735                 free_area_size = addr - prev_end;
2736                 if (vmi->largest_chunk < free_area_size)
2737                         vmi->largest_chunk = free_area_size;
2738
2739                 prev_end = va->va_end;
2740         }
2741
2742         if (VMALLOC_END - prev_end > vmi->largest_chunk)
2743                 vmi->largest_chunk = VMALLOC_END - prev_end;
2744
2745 out:
2746         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2747 }
2748 #endif
2749