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 /* Export for kexec only */
 265 LIST_HEAD(vmap_area_list);
 266 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
 267
 268 /* The vmap cache globals are protected by vmap_area_lock */
 269 static struct rb_node *free_vmap_cache;
 270 static unsigned long cached_hole_size;
 271 static unsigned long cached_vstart;
 272 static unsigned long cached_align;
 273
 274 static unsigned long vmap_area_pcpu_hole;
 275
 276 /*** Old vmalloc interfaces ***/
 277 static DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
 278 static struct vm_struct *vmlist;
 279
 280 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
 281 {
 282         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
 283
 284         while (n) {
 285                 struct vmap_area *va;
 286
 287                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 288                 if (addr < va->va_start)
 289                         n = n->rb_left;
 290                 else if (addr > va->va_start)
 291                         n = n->rb_right;
 292                 else
 293                         return va;
 294         }
 295
 296         return NULL;
 297 }
 298
 299 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
 300 {
 301         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
 302         struct rb_node *parent = NULL;
 303         struct rb_node *tmp;
 304
 305         while (*p) {
 306                 struct vmap_area *tmp_va;
 307
 308                 parent = *p;
 309                 tmp_va = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
 310                 if (va->va_start < tmp_va->va_end)
 311                         p = &(*p)->rb_left;
 312                 else if (va->va_end > tmp_va->va_start)
 313                         p = &(*p)->rb_right;
 314                 else
 315                         BUG();
 316         }
 317
 318         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
 319         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 320
 321         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
 322         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
 323         if (tmp) {
 324                 struct vmap_area *prev;
 325                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
 326                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
 327         } else
 328                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
 329 }
 330
 331 static void purge_vmap_area_lazy(void);
 332
 333 /*
 334  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
 335  * vstart and vend.
 336  */
 337 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
 338                                 unsigned long align,
 339                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
 340                                 int node, gfp_t gfp_mask)
 341 {
 342         struct vmap_area *va;
 343         struct rb_node *n;
 344         unsigned long addr;
 345         int purged = 0;
 346         struct vmap_area *first;
 347
 348         BUG_ON(!size);
 349         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 350         BUG_ON(!is_power_of_2(align));
 351
 352         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
 353                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 354         if (unlikely(!va))
 355                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 356
 357 retry:
 358         spin_lock(&vmap_area_lock);
 359         /*
 360          * Invalidate cache if we have more permissive parameters.
 361          * cached_hole_size notes the largest hole noticed _below_
 362          * the vmap_area cached in free_vmap_cache: if size fits
 363          * into that hole, we want to scan from vstart to reuse
 364          * the hole instead of allocating above free_vmap_cache.
 365          * Note that __free_vmap_area may update free_vmap_cache
 366          * without updating cached_hole_size or cached_align.
 367          */
 368         if (!free_vmap_cache ||
 369                         size < cached_hole_size ||
 370                         vstart < cached_vstart ||
 371                         align < cached_align) {
 372 nocache:
 373                 cached_hole_size = 0;
 374                 free_vmap_cache = NULL;
 375         }
 376         /* record if we encounter less permissive parameters */
 377         cached_vstart = vstart;
 378         cached_align = align;
 379
 380         /* find starting point for our search */
 381         if (free_vmap_cache) {
 382                 first = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
 383                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
 384                 if (addr < vstart)
 385                         goto nocache;
 386                 if (addr + size - 1 < addr)
 387                         goto overflow;
 388
 389         } else {
 390                 addr = ALIGN(vstart, align);
 391                 if (addr + size - 1 < addr)
 392                         goto overflow;
 393
 394                 n = vmap_area_root.rb_node;
 395                 first = NULL;
 396
 397                 while (n) {
 398                         struct vmap_area *tmp;
 399                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 400                         if (tmp->va_end >= addr) {
 401                                 first = tmp;
 402                                 if (tmp->va_start <= addr)
 403                                         break;
 404                                 n = n->rb_left;
 405                         } else
 406                                 n = n->rb_right;
 407                 }
 408
 409                 if (!first)
 410                         goto found;
 411         }
 412
 413         /* from the starting point, walk areas until a suitable hole is found */
 414         while (addr + size > first->va_start && addr + size <= vend) {
 415                 if (addr + cached_hole_size < first->va_start)
 416                         cached_hole_size = first->va_start - addr;
 417                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
 418                 if (addr + size - 1 < addr)
 419                         goto overflow;
 420
 421                 if (list_is_last(&first->list, &vmap_area_list))
 422                         goto found;
 423
 424                 first = list_entry(first->list.next,
 425                                 struct vmap_area, list);
 426         }
 427
 428 found:
 429         if (addr + size > vend)
 430                 goto overflow;
 431
 432         va->va_start = addr;
 433         va->va_end = addr + size;
 434         va->flags = 0;
 435         __insert_vmap_area(va);
 436         free_vmap_cache = &va->rb_node;
 437         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 438
 439         BUG_ON(va->va_start & (align-1));
 440         BUG_ON(va->va_start < vstart);
 441         BUG_ON(va->va_end > vend);
 442
 443         return va;
 444
 445 overflow:
 446         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 447         if (!purged) {
 448                 purge_vmap_area_lazy();
 449                 purged = 1;
 450                 goto retry;
 451         }
 452         if (printk_ratelimit())
 453                 printk(KERN_WARNING
 454                         "vmap allocation for size %lu failed: "
 455                         "use vmalloc=<size> to increase size.\n", size);
 456         kfree(va);
 457         return ERR_PTR(-EBUSY);
 458 }
 459
 460 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 461 {
 462         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
 463
 464         if (free_vmap_cache) {
 465                 if (va->va_end < cached_vstart) {
 466                         free_vmap_cache = NULL;
 467                 } else {
 468                         struct vmap_area *cache;
 469                         cache = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
 470                         if (va->va_start <= cache->va_start) {
 471                                 free_vmap_cache = rb_prev(&va->rb_node);
 472                                 /*
 473                                  * We don't try to update cached_hole_size or
 474                                  * cached_align, but it won't go very wrong.
 475                                  */
 476                         }
 477                 }
 478         }
 479         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 480         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
 481         list_del_rcu(&va->list);
 482
 483         /*
 484          * Track the highest possible candidate for pcpu area
 485          * allocation.  Areas outside of vmalloc area can be returned
 486          * here too, consider only end addresses which fall inside
 487          * vmalloc area proper.
 488          */
 489         if (va->va_end > VMALLOC_START && va->va_end <= VMALLOC_END)
 490                 vmap_area_pcpu_hole = max(vmap_area_pcpu_hole, va->va_end);
 491
 492         kfree_rcu(va, rcu_head);
 493 }
 494
 495 /*
 496  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
 497  */
 498 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 499 {
 500         spin_lock(&vmap_area_lock);
 501         __free_vmap_area(va);
 502         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 503 }
 504
 505 /*
 506  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
 507  */
 508 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 509 {
 510         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
 511 }
 512
 513 static void vmap_debug_free_range(unsigned long start, unsigned long end)
 514 {
 515         /*
 516          * Unmap page tables and force a TLB flush immediately if
 517          * CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC is set. This catches use after free
 518          * bugs similarly to those in linear kernel virtual address
 519          * space after a page has been freed.
 520          *
 521          * All the lazy freeing logic is still retained, in order to
 522          * minimise intrusiveness of this debugging feature.
 523          *
 524          * This is going to be *slow* (linear kernel virtual address
 525          * debugging doesn't do a broadcast TLB flush so it is a lot
 526          * faster).
 527          */
 528 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 529         vunmap_page_range(start, end);
 530         flush_tlb_kernel_range(start, end);
 531 #endif
 532 }
 533
 534 /*
 535  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
 536  * before attempting to purge with a TLB flush.
 537  *
 538  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
 539  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
 540  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
 541  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
 542  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
 543  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
 544  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
 545  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
 546  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
 547  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
 548  * becomes a problem on bigger systems.
 549  */
 550 static unsigned long lazy_max_pages(void)
 551 {
 552         unsigned int log;
 553
 554         log = fls(num_online_cpus());
 555
 556         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
 557 }
 558
 559 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
 560
 561 /* for per-CPU blocks */
 562 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
 563
 564 /*
 565  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
 566  * immediately freed.
 567  */
 568 void set_iounmap_nonlazy(void)
 569 {
 570         atomic_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Purges all lazily-freed vmap areas.
 575  *
 576  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
 577  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
 578  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
 579  * their own TLB flushing).
 580  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
 581  *              *end = max(*end, highest purged address)
 582  */
 583 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
 584                                         int sync, int force_flush)
 585 {
 586         static DEFINE_SPINLOCK(purge_lock);
 587         LIST_HEAD(valist);
 588         struct vmap_area *va;
 589         struct vmap_area *n_va;
 590         int nr = 0;
 591
 592         /*
 593          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
 594          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
 595          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
 596          */
 597         if (!sync && !force_flush) {
 598                 if (!spin_trylock(&purge_lock))
 599                         return;
 600         } else
 601                 spin_lock(&purge_lock);
 602
 603         if (sync)
 604                 purge_fragmented_blocks_allcpus();
 605
 606         rcu_read_lock();
 607         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
 608                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
 609                         if (va->va_start < *start)
 610                                 *start = va->va_start;
 611                         if (va->va_end > *end)
 612                                 *end = va->va_end;
 613                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
 614                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
 615                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
 616                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
 617                 }
 618         }
 619         rcu_read_unlock();
 620
 621         if (nr)
 622                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
 623
 624         if (nr || force_flush)
 625                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
 626
 627         if (nr) {
 628                 spin_lock(&vmap_area_lock);
 629                 list_for_each_entry_safe(va, n_va, &valist, purge_list)
 630                         __free_vmap_area(va);
 631                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
 632         }
 633         spin_unlock(&purge_lock);
 634 }
 635
 636 /*
 637  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
 638  * is already purging.
 639  */
 640 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
 641 {
 642         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 643
 644         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
 645 }
 646
 647 /*
 648  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
 649  */
 650 static void purge_vmap_area_lazy(void)
 651 {
 652         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 653
 654         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, 0);
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
 659  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
 660  * previously.
 661  */
 662 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
 663 {
 664         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
 665         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
 666         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
 667                 try_purge_vmap_area_lazy();
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Free and unmap a vmap area, caller ensuring flush_cache_vunmap had been
 672  * called for the correct range previously.
 673  */
 674 static void free_unmap_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
 675 {
 676         unmap_vmap_area(va);
 677         free_vmap_area_noflush(va);
 678 }
 679
 680 /*
 681  * Free and unmap a vmap area
 682  */
 683 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 684 {
 685         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
 686         free_unmap_vmap_area_noflush(va);
 687 }
 688
 689 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
 690 {
 691         struct vmap_area *va;
 692
 693         spin_lock(&vmap_area_lock);
 694         va = __find_vmap_area(addr);
 695         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 696
 697         return va;
 698 }
 699
 700 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
 701 {
 702         struct vmap_area *va;
 703
 704         va = find_vmap_area(addr);
 705         BUG_ON(!va);
 706         free_unmap_vmap_area(va);
 707 }
 708
 709
 710 /*** Per cpu kva allocator ***/
 711
 712 /*
 713  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
 714  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
 715  */
 716 /*
 717  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
 718  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
 719  * instead (we just need a rough idea)
 720  */
 721 #if BITS_PER_LONG == 32
 722 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
 723 #else
 724 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
 725 #endif
 726
 727 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
 728 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
 729 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
 730 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
 731 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
 732 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
 733 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
 734                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
 735                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
 736                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
 737
 738 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
 739
 740 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
 741
 742 struct vmap_block_queue {
 743         spinlock_t lock;
 744         struct list_head free;
 745 };
 746
 747 struct vmap_block {
 748         spinlock_t lock;
 749         struct vmap_area *va;
 750         struct vmap_block_queue *vbq;
 751         unsigned long free, dirty;
 752         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 753         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 754         struct list_head free_list;
 755         struct rcu_head rcu_head;
 756         struct list_head purge;
 757 };
 758
 759 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
 760 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
 761
 762 /*
 763  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
 764  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
 765  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
 766  */
 767 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
 768 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
 769
 770 /*
 771  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
 772  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
 773  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
 774  * big problem.
 775  */
 776
 777 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
 778 {
 779         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
 780         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
 781         return addr;
 782 }
 783
 784 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
 785 {
 786         struct vmap_block_queue *vbq;
 787         struct vmap_block *vb;
 788         struct vmap_area *va;
 789         unsigned long vb_idx;
 790         int node, err;
 791
 792         node = numa_node_id();
 793
 794         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
 795                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 796         if (unlikely(!vb))
 797                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 798
 799         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
 800                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 801                                         node, gfp_mask);
 802         if (IS_ERR(va)) {
 803                 kfree(vb);
 804                 return ERR_CAST(va);
 805         }
 806
 807         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
 808         if (unlikely(err)) {
 809                 kfree(vb);
 810                 free_vmap_area(va);
 811                 return ERR_PTR(err);
 812         }
 813
 814         spin_lock_init(&vb->lock);
 815         vb->va = va;
 816         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
 817         vb->dirty = 0;
 818         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 819         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 820         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
 821
 822         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
 823         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 824         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
 825         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 826         BUG_ON(err);
 827         radix_tree_preload_end();
 828
 829         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 830         vb->vbq = vbq;
 831         spin_lock(&vbq->lock);
 832         list_add_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
 833         spin_unlock(&vbq->lock);
 834         put_cpu_var(vmap_block_queue);
 835
 836         return vb;
 837 }
 838
 839 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
 840 {
 841         struct vmap_block *tmp;
 842         unsigned long vb_idx;
 843
 844         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
 845         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 846         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
 847         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 848         BUG_ON(tmp != vb);
 849
 850         free_vmap_area_noflush(vb->va);
 851         kfree_rcu(vb, rcu_head);
 852 }
 853
 854 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
 855 {
 856         LIST_HEAD(purge);
 857         struct vmap_block *vb;
 858         struct vmap_block *n_vb;
 859         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
 860
 861         rcu_read_lock();
 862         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 863
 864                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
 865                         continue;
 866
 867                 spin_lock(&vb->lock);
 868                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
 869                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
 870                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
 871                         bitmap_fill(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 872                         bitmap_fill(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 873                         spin_lock(&vbq->lock);
 874                         list_del_rcu(&vb->free_list);
 875                         spin_unlock(&vbq->lock);
 876                         spin_unlock(&vb->lock);
 877                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
 878                 } else
 879                         spin_unlock(&vb->lock);
 880         }
 881         rcu_read_unlock();
 882
 883         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
 884                 list_del(&vb->purge);
 885                 free_vmap_block(vb);
 886         }
 887 }
 888
 889 static void purge_fragmented_blocks_thiscpu(void)
 890 {
 891         purge_fragmented_blocks(smp_processor_id());
 892 }
 893
 894 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
 895 {
 896         int cpu;
 897
 898         for_each_possible_cpu(cpu)
 899                 purge_fragmented_blocks(cpu);
 900 }
 901
 902 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
 903 {
 904         struct vmap_block_queue *vbq;
 905         struct vmap_block *vb;
 906         unsigned long addr = 0;
 907         unsigned int order;
 908         int purge = 0;
 909
 910         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 911         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 912         if (WARN_ON(size == 0)) {
 913                 /*
 914                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
 915                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
 916                  * early.
 917                  */
 918                 return NULL;
 919         }
 920         order = get_order(size);
 921
 922 again:
 923         rcu_read_lock();
 924         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 925         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 926                 int i;
 927
 928                 spin_lock(&vb->lock);
 929                 if (vb->free < 1UL << order)
 930                         goto next;
 931
 932                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
 933                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
 934
 935                 if (i < 0) {
 936                         if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
 937                                 /* fragmented and no outstanding allocations */
 938                                 BUG_ON(vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS);
 939                                 purge = 1;
 940                         }
 941                         goto next;
 942                 }
 943                 addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
 944                 BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
 945                                 addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
 946                 vb->free -= 1UL << order;
 947                 if (vb->free == 0) {
 948                         spin_lock(&vbq->lock);
 949                         list_del_rcu(&vb->free_list);
 950                         spin_unlock(&vbq->lock);
 951                 }
 952                 spin_unlock(&vb->lock);
 953                 break;
 954 next:
 955                 spin_unlock(&vb->lock);
 956         }
 957
 958         if (purge)
 959                 purge_fragmented_blocks_thiscpu();
 960
 961         put_cpu_var(vmap_block_queue);
 962         rcu_read_unlock();
 963
 964         if (!addr) {
 965                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
 966                 if (IS_ERR(vb))
 967                         return vb;
 968                 goto again;
 969         }
 970
 971         return (void *)addr;
 972 }
 973
 974 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
 975 {
 976         unsigned long offset;
 977         unsigned long vb_idx;
 978         unsigned int order;
 979         struct vmap_block *vb;
 980
 981         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 982         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 983
 984         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
 985
 986         order = get_order(size);
 987
 988         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
 989
 990         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
 991         rcu_read_lock();
 992         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
 993         rcu_read_unlock();
 994         BUG_ON(!vb);
 995
 996         vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
 997
 998         spin_lock(&vb->lock);
 999         BUG_ON(bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order));
1000
1001         vb->dirty += 1UL << order;
1002         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
1003                 BUG_ON(vb->free);
1004                 spin_unlock(&vb->lock);
1005                 free_vmap_block(vb);
1006         } else
1007                 spin_unlock(&vb->lock);
1008 }
1009
1010 /**
1011  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1012  *
1013  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1014  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1015  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1016  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1017  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1018  *
1019  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1020  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1021  * from the vmap layer.
1022  */
1023 void vm_unmap_aliases(void)
1024 {
1025         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1026         int cpu;
1027         int flush = 0;
1028
1029         if (unlikely(!vmap_initialized))
1030                 return;
1031
1032         for_each_possible_cpu(cpu) {
1033                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1034                 struct vmap_block *vb;
1035
1036                 rcu_read_lock();
1037                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1038                         int i;
1039
1040                         spin_lock(&vb->lock);
1041                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
1042                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
1043                                 unsigned long s, e;
1044                                 int j;
1045                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
1046                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
1047
1048                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
1049                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
1050                                 flush = 1;
1051
1052                                 if (s < start)
1053                                         start = s;
1054                                 if (e > end)
1055                                         end = e;
1056
1057                                 i = j;
1058                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
1059                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
1060                         }
1061                         spin_unlock(&vb->lock);
1062                 }
1063                 rcu_read_unlock();
1064         }
1065
1066         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1069
1070 /**
1071  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1072  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1073  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1074  */
1075 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1076 {
1077         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
1078         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1079
1080         BUG_ON(!addr);
1081         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1082         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
1083         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
1084
1085         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1086         vmap_debug_free_range(addr, addr+size);
1087
1088         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
1089                 vb_free(mem, size);
1090         else
1091                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1094
1095 /**
1096  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1097  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1098  * @count: number of pages
1099  * @node: prefer to allocate data structures on this node
1100  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1101  *
1102  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1103  */
1104 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1105 {
1106         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
1107         unsigned long addr;
1108         void *mem;
1109
1110         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1111                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1112                 if (IS_ERR(mem))
1113                         return NULL;
1114                 addr = (unsigned long)mem;
1115         } else {
1116                 struct vmap_area *va;
1117                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1118                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1119                 if (IS_ERR(va))
1120                         return NULL;
1121
1122                 addr = va->va_start;
1123                 mem = (void *)addr;
1124         }
1125         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1126                 vm_unmap_ram(mem, count);
1127                 return NULL;
1128         }
1129         return mem;
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1132
1133 /**
1134  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1135  * @vm: vm_struct to add
1136  *
1137  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1138  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1139  * should contain proper values and the other fields should be zero.
1140  *
1141  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1142  */
1143 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1144 {
1145         struct vm_struct *tmp, **p;
1146
1147         BUG_ON(vmap_initialized);
1148         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1149                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
1150                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1151                         break;
1152                 } else
1153                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1154         }
1155         vm->next = *p;
1156         *p = vm;
1157 }
1158
1159 /**
1160  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1161  * @vm: vm_struct to register
1162  * @align: requested alignment
1163  *
1164  * This function is used to register kernel vm area before
1165  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1166  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1167  * vm->addr contains the allocated address.
1168  *
1169  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1170  */
1171 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1172 {
1173         static size_t vm_init_off __initdata;
1174         unsigned long addr;
1175
1176         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1177         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1178
1179         vm->addr = (void *)addr;
1180
1181         vm_area_add_early(vm);
1182 }
1183
1184 void __init vmalloc_init(void)
1185 {
1186         struct vmap_area *va;
1187         struct vm_struct *tmp;
1188         int i;
1189
1190         for_each_possible_cpu(i) {
1191                 struct vmap_block_queue *vbq;
1192
1193                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1194                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1195                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1196         }
1197
1198         /* Import existing vmlist entries. */
1199         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1200                 va = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_NOWAIT);
1201                 va->flags = VM_VM_AREA;
1202                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1203                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1204                 va->vm = tmp;
1205                 __insert_vmap_area(va);
1206         }
1207
1208         vmap_area_pcpu_hole = VMALLOC_END;
1209
1210         vmap_initialized = true;
1211 }
1212
1213 /**
1214  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1215  * @addr: start of the VM area to map
1216  * @size: size of the VM area to map
1217  * @prot: page protection flags to use
1218  * @pages: pages to map
1219  *
1220  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1221  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1222  * friends.
1223  *
1224  * NOTE:
1225  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1226  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1227  * before calling this function.
1228  *
1229  * RETURNS:
1230  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1231  */
1232 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1233                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1234 {
1235         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1236 }
1237
1238 /**
1239  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1240  * @addr: start of the VM area to unmap
1241  * @size: size of the VM area to unmap
1242  *
1243  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1244  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1245  * friends.
1246  *
1247  * NOTE:
1248  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1249  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1250  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1251  */
1252 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1253 {
1254         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
1257
1258 /**
1259  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1260  * @addr: start of the VM area to unmap
1261  * @size: size of the VM area to unmap
1262  *
1263  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1264  * the unmapping and tlb after.
1265  */
1266 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1267 {
1268         unsigned long end = addr + size;
1269
1270         flush_cache_vunmap(addr, end);
1271         vunmap_page_range(addr, end);
1272         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1273 }
1274
1275 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
1276 {
1277         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1278         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
1279         int err;
1280
1281         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
1282         if (err > 0) {
1283                 *pages += err;
1284                 err = 0;
1285         }
1286
1287         return err;
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1290
1291 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1292                               unsigned long flags, const void *caller)
1293 {
1294         spin_lock(&vmap_area_lock);
1295         vm->flags = flags;
1296         vm->addr = (void *)va->va_start;
1297         vm->size = va->va_end - va->va_start;
1298         vm->caller = caller;
1299         va->vm = vm;
1300         va->flags |= VM_VM_AREA;
1301         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1302 }
1303
1304 static void insert_vmalloc_vmlist(struct vm_struct *vm)
1305 {
1306         struct vm_struct *tmp, **p;
1307
1308         /*
1309          * Before removing VM_UNLIST,
1310          * we should make sure that vm has proper values.
1311          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
1312          */
1313         smp_wmb();
1314         vm->flags &= ~VM_UNLIST;
1315
1316         write_lock(&vmlist_lock);
1317         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1318                 if (tmp->addr >= vm->addr)
1319                         break;
1320         }
1321         vm->next = *p;
1322         *p = vm;
1323         write_unlock(&vmlist_lock);
1324 }
1325
1326 static void insert_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1327                               unsigned long flags, const void *caller)
1328 {
1329         setup_vmalloc_vm(vm, va, flags, caller);
1330         insert_vmalloc_vmlist(vm);
1331 }
1332
1333 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1334                 unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
1335                 unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
1336 {
1337         struct vmap_area *va;
1338         struct vm_struct *area;
1339
1340         BUG_ON(in_interrupt());
1341         if (flags & VM_IOREMAP) {
1342                 int bit = fls(size);
1343
1344                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
1345                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
1346                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
1347                         bit = PAGE_SHIFT;
1348
1349                 align = 1ul << bit;
1350         }
1351
1352         size = PAGE_ALIGN(size);
1353         if (unlikely(!size))
1354                 return NULL;
1355
1356         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1357         if (unlikely(!area))
1358                 return NULL;
1359
1360         /*
1361          * We always allocate a guard page.
1362          */
1363         size += PAGE_SIZE;
1364
1365         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1366         if (IS_ERR(va)) {
1367                 kfree(area);
1368                 return NULL;
1369         }
1370
1371         /*
1372          * When this function is called from __vmalloc_node_range,
1373          * we do not add vm_struct to vmlist here to avoid
1374          * accessing uninitialized members of vm_struct such as
1375          * pages and nr_pages fields. They will be set later.
1376          * To distinguish it from others, we use a VM_UNLIST flag.
1377          */
1378         if (flags & VM_UNLIST)
1379                 setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1380         else
1381                 insert_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1382
1383         return area;
1384 }
1385
1386 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1387                                 unsigned long start, unsigned long end)
1388 {
1389         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1390                                   GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1393
1394 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1395                                        unsigned long start, unsigned long end,
1396                                        const void *caller)
1397 {
1398         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1399                                   GFP_KERNEL, caller);
1400 }
1401
1402 /**
1403  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1404  *      @size:          size of the area
1405  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1406  *
1407  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1408  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1409  *      on success or %NULL on failure.
1410  */
1411 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1412 {
1413         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1414                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
1415                                   __builtin_return_address(0));
1416 }
1417
1418 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1419                                 const void *caller)
1420 {
1421         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1422                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
1423 }
1424
1425 /**
1426  *      find_vm_area  -  find a continuous kernel virtual area
1427  *      @addr:          base address
1428  *
1429  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
1430  *      It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
1431  *      pointer valid.
1432  */
1433 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1434 {
1435         struct vmap_area *va;
1436
1437         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1438         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1439                 return va->vm;
1440
1441         return NULL;
1442 }
1443
1444 /**
1445  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1446  *      @addr:          base address
1447  *
1448  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1449  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1450  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1451  */
1452 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1453 {
1454         struct vmap_area *va;
1455
1456         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1457         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1458                 struct vm_struct *vm = va->vm;
1459
1460                 spin_lock(&vmap_area_lock);
1461                 va->vm = NULL;
1462                 va->flags &= ~VM_VM_AREA;
1463                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
1464
1465                 if (!(vm->flags & VM_UNLIST)) {
1466                         struct vm_struct *tmp, **p;
1467                         /*
1468                          * remove from list and disallow access to
1469                          * this vm_struct before unmap. (address range
1470                          * confliction is maintained by vmap.)
1471                          */
1472                         write_lock(&vmlist_lock);
1473                         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1474                                 ;
1475                         *p = tmp->next;
1476                         write_unlock(&vmlist_lock);
1477                 }
1478
1479                 vmap_debug_free_range(va->va_start, va->va_end);
1480                 free_unmap_vmap_area(va);
1481                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1482
1483                 return vm;
1484         }
1485         return NULL;
1486 }
1487
1488 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1489 {
1490         struct vm_struct *area;
1491
1492         if (!addr)
1493                 return;
1494
1495         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1496                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1497                 return;
1498         }
1499
1500         area = remove_vm_area(addr);
1501         if (unlikely(!area)) {
1502                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1503                                 addr);
1504                 return;
1505         }
1506
1507         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1508         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1509
1510         if (deallocate_pages) {
1511                 int i;
1512
1513                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1514                         struct page *page = area->pages[i];
1515
1516                         BUG_ON(!page);
1517                         __free_page(page);
1518                 }
1519
1520                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1521                         vfree(area->pages);
1522                 else
1523                         kfree(area->pages);
1524         }
1525
1526         kfree(area);
1527         return;
1528 }
1529
1530 /**
1531  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1532  *      @addr:          memory base address
1533  *
1534  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1535  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1536  *      NULL, no operation is performed.
1537  *
1538  *      Must not be called in interrupt context.
1539  */
1540 void vfree(const void *addr)
1541 {
1542         BUG_ON(in_interrupt());
1543
1544         kmemleak_free(addr);
1545
1546         __vunmap(addr, 1);
1547 }
1548 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1549
1550 /**
1551  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1552  *      @addr:          memory base address
1553  *
1554  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1555  *      which was created from the page array passed to vmap().
1556  *
1557  *      Must not be called in interrupt context.
1558  */
1559 void vunmap(const void *addr)
1560 {
1561         BUG_ON(in_interrupt());
1562         might_sleep();
1563         __vunmap(addr, 0);
1564 }
1565 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1566
1567 /**
1568  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1569  *      @pages:         array of page pointers
1570  *      @count:         number of pages to map
1571  *      @flags:         vm_area->flags
1572  *      @prot:          page protection for the mapping
1573  *
1574  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1575  *      space.
1576  */
1577 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1578                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1579 {
1580         struct vm_struct *area;
1581
1582         might_sleep();
1583
1584         if (count > totalram_pages)
1585                 return NULL;
1586
1587         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1588                                         __builtin_return_address(0));
1589         if (!area)
1590                 return NULL;
1591
1592         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1593                 vunmap(area->addr);
1594                 return NULL;
1595         }
1596
1597         return area->addr;
1598 }
1599 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1600
1601 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1602                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1603                             int node, const void *caller);
1604 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1605                                  pgprot_t prot, int node, const void *caller)
1606 {
1607         const int order = 0;
1608         struct page **pages;
1609         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1610         gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
1611
1612         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1613         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1614
1615         area->nr_pages = nr_pages;
1616         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1617         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1618                 pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|__GFP_HIGHMEM,
1619                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1620                 area->flags |= VM_VPAGES;
1621         } else {
1622                 pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
1623         }
1624         area->pages = pages;
1625         area->caller = caller;
1626         if (!area->pages) {
1627                 remove_vm_area(area->addr);
1628                 kfree(area);
1629                 return NULL;
1630         }
1631
1632         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1633                 struct page *page;
1634                 gfp_t tmp_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
1635
1636                 if (node < 0)
1637                         page = alloc_page(tmp_mask);
1638                 else
1639                         page = alloc_pages_node(node, tmp_mask, order);
1640
1641                 if (unlikely(!page)) {
1642                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1643                         area->nr_pages = i;
1644                         goto fail;
1645                 }
1646                 area->pages[i] = page;
1647         }
1648
1649         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1650                 goto fail;
1651         return area->addr;
1652
1653 fail:
1654         warn_alloc_failed(gfp_mask, order,
1655                           "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes\n",
1656                           (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
1657         vfree(area->addr);
1658         return NULL;
1659 }
1660
1661 /**
1662  *      __vmalloc_node_range  -  allocate virtually contiguous memory
1663  *      @size:          allocation size
1664  *      @align:         desired alignment
1665  *      @start:         vm area range start
1666  *      @end:           vm area range end
1667  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1668  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1669  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1670  *      @caller:        caller's return address
1671  *
1672  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1673  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1674  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1675  */
1676 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
1677                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
1678                         pgprot_t prot, int node, const void *caller)
1679 {
1680         struct vm_struct *area;
1681         void *addr;
1682         unsigned long real_size = size;
1683
1684         size = PAGE_ALIGN(size);
1685         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages)
1686                 goto fail;
1687
1688         area = __get_vm_area_node(size, align, VM_ALLOC | VM_UNLIST,
1689                                   start, end, node, gfp_mask, caller);
1690         if (!area)
1691                 goto fail;
1692
1693         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1694         if (!addr)
1695                 return NULL;
1696
1697         /*
1698          * In this function, newly allocated vm_struct is not added
1699          * to vmlist at __get_vm_area_node(). so, it is added here.
1700          */
1701         insert_vmalloc_vmlist(area);
1702
1703         /*
1704          * A ref_count = 3 is needed because the vm_struct and vmap_area
1705          * structures allocated in the __get_vm_area_node() function contain
1706          * references to the virtual address of the vmalloc'ed block.
1707          */
1708         kmemleak_alloc(addr, real_size, 3, gfp_mask);
1709
1710         return addr;
1711
1712 fail:
1713         warn_alloc_failed(gfp_mask, 0,
1714                           "vmalloc: allocation failure: %lu bytes\n",
1715                           real_size);
1716         return NULL;
1717 }
1718
1719 /**
1720  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1721  *      @size:          allocation size
1722  *      @align:         desired alignment
1723  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1724  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1725  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1726  *      @caller:        caller's return address
1727  *
1728  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1729  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1730  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1731  */
1732 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1733                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1734                             int node, const void *caller)
1735 {
1736         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1737                                 gfp_mask, prot, node, caller);
1738 }
1739
1740 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1741 {
1742         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
1743                                 __builtin_return_address(0));
1744 }
1745 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1746
1747 static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
1748                                         int node, gfp_t flags)
1749 {
1750         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
1751                                         node, __builtin_return_address(0));
1752 }
1753
1754 /**
1755  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1756  *      @size:          allocation size
1757  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1758  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1759  *
1760  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1761  *      use __vmalloc() instead.
1762  */
1763 void *vmalloc(unsigned long size)
1764 {
1765         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1766                                     GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM);
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1769
1770 /**
1771  *      vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
1772  *      @size:  allocation size
1773  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1774  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1775  *      The memory allocated is set to zero.
1776  *
1777  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1778  *      use __vmalloc() instead.
1779  */
1780 void *vzalloc(unsigned long size)
1781 {
1782         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1783                                 GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO);
1784 }
1785 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
1786
1787 /**
1788  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1789  * @size: allocation size
1790  *
1791  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1792  * without leaking data.
1793  */
1794 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1795 {
1796         struct vm_struct *area;
1797         void *ret;
1798
1799         ret = __vmalloc_node(size, SHMLBA,
1800                              GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO,
1801                              PAGE_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
1802                              __builtin_return_address(0));
1803         if (ret) {
1804                 area = find_vm_area(ret);
1805                 area->flags |= VM_USERMAP;
1806         }
1807         return ret;
1808 }
1809 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1810
1811 /**
1812  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1813  *      @size:          allocation size
1814  *      @node:          numa node
1815  *
1816  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1817  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1818  *
1819  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1820  *      use __vmalloc() instead.
1821  */
1822 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1823 {
1824         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1825                                         node, __builtin_return_address(0));
1826 }
1827 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1828
1829 /**
1830  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
1831  * @size:       allocation size
1832  * @node:       numa node
1833  *
1834  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
1835  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1836  * The memory allocated is set to zero.
1837  *
1838  * For tight control over page level allocator and protection flags
1839  * use __vmalloc_node() instead.
1840  */
1841 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
1842 {
1843         return __vmalloc_node_flags(size, node,
1844                          GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO);
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
1847
1848 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1849 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1850 #endif
1851
1852 /**
1853  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1854  *      @size:          allocation size
1855  *
1856  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1857  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1858  *      executable kernel virtual space.
1859  *
1860  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1861  *      use __vmalloc() instead.
1862  */
1863
1864 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1865 {
1866         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
1867                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1868 }
1869
1870 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1871 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1872 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1873 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1874 #else
1875 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1876 #endif
1877
1878 /**
1879  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1880  *      @size:          allocation size
1881  *
1882  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1883  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1884  */
1885 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1886 {
1887         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1888                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1891
1892 /**
1893  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1894  *      @size:          allocation size
1895  *
1896  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1897  * mapped to userspace without leaking data.
1898  */
1899 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1900 {
1901         struct vm_struct *area;
1902         void *ret;
1903
1904         ret = __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1905                              NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1906         if (ret) {
1907                 area = find_vm_area(ret);
1908                 area->flags |= VM_USERMAP;
1909         }
1910         return ret;
1911 }
1912 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1913
1914 /*
1915  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
1916  * If the page is not present, fill zero.
1917  */
1918
1919 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1920 {
1921         struct page *p;
1922         int copied = 0;
1923
1924         while (count) {
1925                 unsigned long offset, length;
1926
1927                 offset = (unsigned long)addr & ~PAGE_MASK;
1928                 length = PAGE_SIZE - offset;
1929                 if (length > count)
1930                         length = count;
1931                 p = vmalloc_to_page(addr);
1932                 /*
1933                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
1934                  * lock. But adding lock here means that we need to add
1935                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
1936                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
1937                  * kmap() and get small overhead in this access function.
1938                  */
1939                 if (p) {
1940                         /*
1941                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
1942                          * function description)
1943                          */
1944                         void *map = kmap_atomic(p);
1945                         memcpy(buf, map + offset, length);
1946                         kunmap_atomic(map);
1947                 } else
1948                         memset(buf, 0, length);
1949
1950                 addr += length;
1951                 buf += length;
1952                 copied += length;
1953                 count -= length;
1954         }
1955         return copied;
1956 }
1957
1958 static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1959 {
1960         struct page *p;
1961         int copied = 0;
1962
1963         while (count) {
1964                 unsigned long offset, length;
1965
1966                 offset = (unsigned long)addr & ~PAGE_MASK;
1967                 length = PAGE_SIZE - offset;
1968                 if (length > count)
1969                         length = count;
1970                 p = vmalloc_to_page(addr);
1971                 /*
1972                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
1973                  * lock. But adding lock here means that we need to add
1974                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
1975                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
1976                  * kmap() and get small overhead in this access function.
1977                  */
1978                 if (p) {
1979                         /*
1980                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
1981                          * function description)
1982                          */
1983                         void *map = kmap_atomic(p);
1984                         memcpy(map + offset, buf, length);
1985                         kunmap_atomic(map);
1986                 }
1987                 addr += length;
1988                 buf += length;
1989                 copied += length;
1990                 count -= length;
1991         }
1992         return copied;
1993 }
1994
1995 /**
1996  *      vread() -  read vmalloc area in a safe way.
1997  *      @buf:           buffer for reading data
1998  *      @addr:          vm address.
1999  *      @count:         number of bytes to be read.
2000  *
2001  *      Returns # of bytes which addr and buf should be increased.
2002  *      (same number to @count). Returns 0 if [addr...addr+count) doesn't
2003  *      includes any intersect with alive vmalloc area.
2004  *
2005  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2006  *      copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2007  *      of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2008  *      proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2009  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2010  *
2011  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2012  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2013  *
2014  *      Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2015  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2016  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2017  *      any informaion, as /dev/kmem.
2018  *
2019  */
2020
2021 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2022 {
2023         struct vmap_area *va;
2024         struct vm_struct *vm;
2025         char *vaddr, *buf_start = buf;
2026         unsigned long buflen = count;
2027         unsigned long n;
2028
2029         /* Don't allow overflow */
2030         if ((unsigned long) addr + count < count)
2031                 count = -(unsigned long) addr;
2032
2033         spin_lock(&vmap_area_lock);
2034         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2035                 if (!count)
2036                         break;
2037
2038                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2039                         continue;
2040
2041                 vm = va->vm;
2042                 vaddr = (char *) vm->addr;
2043                 if (addr >= vaddr + vm->size - PAGE_SIZE)
2044                         continue;
2045                 while (addr < vaddr) {
2046                         if (count == 0)
2047                                 goto finished;
2048                         *buf = '\0';
2049                         buf++;
2050                         addr++;
2051                         count--;
2052                 }
2053                 n = vaddr + vm->size - PAGE_SIZE - addr;
2054                 if (n > count)
2055                         n = count;
2056                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2057                         aligned_vread(buf, addr, n);
2058                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2059                         memset(buf, 0, n);
2060                 buf += n;
2061                 addr += n;
2062                 count -= n;
2063         }
2064 finished:
2065         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2066
2067         if (buf == buf_start)
2068                 return 0;
2069         /* zero-fill memory holes */
2070         if (buf != buf_start + buflen)
2071                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2072
2073         return buflen;
2074 }
2075
2076 /**
2077  *      vwrite() -  write vmalloc area in a safe way.
2078  *      @buf:           buffer for source data
2079  *      @addr:          vm address.
2080  *      @count:         number of bytes to be read.
2081  *
2082  *      Returns # of bytes which addr and buf should be incresed.
2083  *      (same number to @count).
2084  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersect with valid
2085  *      vmalloc area, returns 0.
2086  *
2087  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2088  *      copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2089  *      [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2090  *      proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2091  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2092  *
2093  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2094  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2095  *
2096  *      Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2097  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2098  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2099  *      any informaion, as /dev/kmem.
2100  */
2101
2102 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2103 {
2104         struct vmap_area *va;
2105         struct vm_struct *vm;
2106         char *vaddr;
2107         unsigned long n, buflen;
2108         int copied = 0;
2109
2110         /* Don't allow overflow */
2111         if ((unsigned long) addr + count < count)
2112                 count = -(unsigned long) addr;
2113         buflen = count;
2114
2115         spin_lock(&vmap_area_lock);
2116         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2117                 if (!count)
2118                         break;
2119
2120                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2121                         continue;
2122
2123                 vm = va->vm;
2124                 vaddr = (char *) vm->addr;
2125                 if (addr >= vaddr + vm->size - PAGE_SIZE)
2126                         continue;
2127                 while (addr < vaddr) {
2128                         if (count == 0)
2129                                 goto finished;
2130                         buf++;
2131                         addr++;
2132                         count--;
2133                 }
2134                 n = vaddr + vm->size - PAGE_SIZE - addr;
2135                 if (n > count)
2136                         n = count;
2137                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
2138                         aligned_vwrite(buf, addr, n);
2139                         copied++;
2140                 }
2141                 buf += n;
2142                 addr += n;
2143                 count -= n;
2144         }
2145 finished:
2146         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2147         if (!copied)
2148                 return 0;
2149         return buflen;
2150 }
2151
2152 /**
2153  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
2154  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
2155  *      @addr:          vmalloc memory
2156  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
2157  *
2158  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2159  *
2160  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2161  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
2162  *      that criteria isn't met.
2163  *
2164  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2165  */
2166 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
2167                                                 unsigned long pgoff)
2168 {
2169         struct vm_struct *area;
2170         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
2171         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
2172
2173         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
2174                 return -EINVAL;
2175
2176         area = find_vm_area(addr);
2177         if (!area)
2178                 return -EINVAL;
2179
2180         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
2181                 return -EINVAL;
2182
2183         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
2184                 return -EINVAL;
2185
2186         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
2187         do {
2188                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
2189                 int ret;
2190
2191                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
2192                 if (ret)
2193                         return ret;
2194
2195                 uaddr += PAGE_SIZE;
2196                 addr += PAGE_SIZE;
2197                 usize -= PAGE_SIZE;
2198         } while (usize > 0);
2199
2200         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
2201
2202         return 0;
2203 }
2204 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
2205
2206 /*
2207  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
2208  * have one.
2209  */
2210 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
2211 {
2212 }
2213
2214
2215 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
2216 {
2217         pte_t ***p = data;
2218
2219         if (p) {
2220                 *(*p) = pte;
2221                 (*p)++;
2222         }
2223         return 0;
2224 }
2225
2226 /**
2227  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
2228  *      @size:          size of the area
2229  *      @ptes:          returns the PTEs for the address space
2230  *
2231  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
2232  *
2233  *      This function reserves a range of kernel address space, and
2234  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
2235  *      are created.
2236  *
2237  *      If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
2238  *      allocated for the VM area are returned.
2239  */
2240 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
2241 {
2242         struct vm_struct *area;
2243
2244         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
2245                                 __builtin_return_address(0));
2246         if (area == NULL)
2247                 return NULL;
2248
2249         /*
2250          * This ensures that page tables are constructed for this region
2251          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
2252          */
2253         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
2254                                 size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
2255                 free_vm_area(area);
2256                 return NULL;
2257         }
2258
2259         return area;
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
2262
2263 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
2264 {
2265         struct vm_struct *ret;
2266         ret = remove_vm_area(area->addr);
2267         BUG_ON(ret != area);
2268         kfree(area);
2269 }
2270 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
2271
2272 #ifdef CONFIG_SMP
2273 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
2274 {
2275         return n ? rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node) : NULL;
2276 }
2277
2278 /**
2279  * pvm_find_next_prev - find the next and prev vmap_area surrounding @end
2280  * @end: target address
2281  * @pnext: out arg for the next vmap_area
2282  * @pprev: out arg for the previous vmap_area
2283  *
2284  * Returns: %true if either or both of next and prev are found,
2285  *          %false if no vmap_area exists
2286  *
2287  * Find vmap_areas end addresses of which enclose @end.  ie. if not
2288  * NULL, *pnext->va_end > @end and *pprev->va_end <= @end.
2289  */
2290 static bool pvm_find_next_prev(unsigned long end,
2291                                struct vmap_area **pnext,
2292                                struct vmap_area **pprev)
2293 {
2294         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
2295         struct vmap_area *va = NULL;
2296
2297         while (n) {
2298                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
2299                 if (end < va->va_end)
2300                         n = n->rb_left;
2301                 else if (end > va->va_end)
2302                         n = n->rb_right;
2303                 else
2304                         break;
2305         }
2306
2307         if (!va)
2308                 return false;
2309
2310         if (va->va_end > end) {
2311                 *pnext = va;
2312                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2313         } else {
2314                 *pprev = va;
2315                 *pnext = node_to_va(rb_next(&(*pprev)->rb_node));
2316         }
2317         return true;
2318 }
2319
2320 /**
2321  * pvm_determine_end - find the highest aligned address between two vmap_areas
2322  * @pnext: in/out arg for the next vmap_area
2323  * @pprev: in/out arg for the previous vmap_area
2324  * @align: alignment
2325  *
2326  * Returns: determined end address
2327  *
2328  * Find the highest aligned address between *@pnext and *@pprev below
2329  * VMALLOC_END.  *@pnext and *@pprev are adjusted so that the aligned
2330  * down address is between the end addresses of the two vmap_areas.
2331  *
2332  * Please note that the address returned by this function may fall
2333  * inside *@pnext vmap_area.  The caller is responsible for checking
2334  * that.
2335  */
2336 static unsigned long pvm_determine_end(struct vmap_area **pnext,
2337                                        struct vmap_area **pprev,
2338                                        unsigned long align)
2339 {
2340         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2341         unsigned long addr;
2342
2343         if (*pnext)
2344                 addr = min((*pnext)->va_start & ~(align - 1), vmalloc_end);
2345         else
2346                 addr = vmalloc_end;
2347
2348         while (*pprev && (*pprev)->va_end > addr) {
2349                 *pnext = *pprev;
2350                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2351         }
2352
2353         return addr;
2354 }
2355
2356 /**
2357  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
2358  * @offsets: array containing offset of each area
2359  * @sizes: array containing size of each area
2360  * @nr_vms: the number of areas to allocate
2361  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
2362  *
2363  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
2364  *          vm_structs on success, %NULL on failure
2365  *
2366  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
2367  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
2368  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
2369  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
2370  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
2371  * areas are allocated from top.
2372  *
2373  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple.  It
2374  * does everything top-down and scans areas from the end looking for
2375  * matching slot.  While scanning, if any of the areas overlaps with
2376  * existing vmap_area, the base address is pulled down to fit the
2377  * area.  Scanning is repeated till all the areas fit and then all
2378  * necessary data structres are inserted and the result is returned.
2379  */
2380 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
2381                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
2382                                      size_t align)
2383 {
2384         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
2385         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2386         struct vmap_area **vas, *prev, *next;
2387         struct vm_struct **vms;
2388         int area, area2, last_area, term_area;
2389         unsigned long base, start, end, last_end;
2390         bool purged = false;
2391
2392         /* verify parameters and allocate data structures */
2393         BUG_ON(align & ~PAGE_MASK || !is_power_of_2(align));
2394         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
2395                 start = offsets[area];
2396                 end = start + sizes[area];
2397
2398                 /* is everything aligned properly? */
2399                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
2400                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
2401
2402                 /* detect the area with the highest address */
2403                 if (start > offsets[last_area])
2404                         last_area = area;
2405
2406                 for (area2 = 0; area2 < nr_vms; area2++) {
2407                         unsigned long start2 = offsets[area2];
2408                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
2409
2410                         if (area2 == area)
2411                                 continue;
2412
2413                         BUG_ON(start2 >= start && start2 < end);
2414                         BUG_ON(end2 <= end && end2 > start);
2415                 }
2416         }
2417         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
2418
2419         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
2420                 WARN_ON(true);
2421                 return NULL;
2422         }
2423
2424         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
2425         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
2426         if (!vas || !vms)
2427                 goto err_free2;
2428
2429         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2430                 vas[area] = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_KERNEL);
2431                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
2432                 if (!vas[area] || !vms[area])
2433                         goto err_free;
2434         }
2435 retry:
2436         spin_lock(&vmap_area_lock);
2437
2438         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
2439         area = term_area = last_area;
2440         start = offsets[area];
2441         end = start + sizes[area];
2442
2443         if (!pvm_find_next_prev(vmap_area_pcpu_hole, &next, &prev)) {
2444                 base = vmalloc_end - last_end;
2445                 goto found;
2446         }
2447         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2448
2449         while (true) {
2450                 BUG_ON(next && next->va_end <= base + end);
2451                 BUG_ON(prev && prev->va_end > base + end);
2452
2453                 /*
2454                  * base might have underflowed, add last_end before
2455                  * comparing.
2456                  */
2457                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end) {
2458                         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2459                         if (!purged) {
2460                                 purge_vmap_area_lazy();
2461                                 purged = true;
2462                                 goto retry;
2463                         }
2464                         goto err_free;
2465                 }
2466
2467                 /*
2468                  * If next overlaps, move base downwards so that it's
2469                  * right below next and then recheck.
2470                  */
2471                 if (next && next->va_start < base + end) {
2472                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2473                         term_area = area;
2474                         continue;
2475                 }
2476
2477                 /*
2478                  * If prev overlaps, shift down next and prev and move
2479                  * base so that it's right below new next and then
2480                  * recheck.
2481                  */
2482                 if (prev && prev->va_end > base + start)  {
2483                         next = prev;
2484                         prev = node_to_va(rb_prev(&next->rb_node));
2485                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2486                         term_area = area;
2487                         continue;
2488                 }
2489
2490                 /*
2491                  * This area fits, move on to the previous one.  If
2492                  * the previous one is the terminal one, we're done.
2493                  */
2494                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
2495                 if (area == term_area)
2496                         break;
2497                 start = offsets[area];
2498                 end = start + sizes[area];
2499                 pvm_find_next_prev(base + end, &next, &prev);
2500         }
2501 found:
2502         /* we've found a fitting base, insert all va's */
2503         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2504                 struct vmap_area *va = vas[area];
2505
2506                 va->va_start = base + offsets[area];
2507                 va->va_end = va->va_start + sizes[area];
2508                 __insert_vmap_area(va);
2509         }
2510
2511         vmap_area_pcpu_hole = base + offsets[last_area];
2512
2513         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2514
2515         /* insert all vm's */
2516         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
2517                 insert_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
2518                                   pcpu_get_vm_areas);
2519
2520         kfree(vas);
2521         return vms;
2522
2523 err_free:
2524         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2525                 kfree(vas[area]);
2526                 kfree(vms[area]);
2527         }
2528 err_free2:
2529         kfree(vas);
2530         kfree(vms);
2531         return NULL;
2532 }
2533
2534 /**
2535  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
2536  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
2537  * @nr_vms: the number of allocated areas
2538  *
2539  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
2540  */
2541 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
2542 {
2543         int i;
2544
2545         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
2546                 free_vm_area(vms[i]);
2547         kfree(vms);
2548 }
2549 #endif  /* CONFIG_SMP */
2550
2551 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2552 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2553         __acquires(&vmap_area_lock)
2554 {
2555         loff_t n = *pos;
2556         struct vmap_area *va;
2557
2558         spin_lock(&vmap_area_lock);
2559         va = list_entry((&vmap_area_list)->next, typeof(*va), list);
2560         while (n > 0 && &va->list != &vmap_area_list) {
2561                 n--;
2562                 va = list_entry(va->list.next, typeof(*va), list);
2563         }
2564         if (!n && &va->list != &vmap_area_list)
2565                 return va;
2566
2567         return NULL;
2568
2569 }
2570
2571 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
2572 {
2573         struct vmap_area *va = p, *next;
2574
2575         ++*pos;
2576         next = list_entry(va->list.next, typeof(*va), list);
2577         if (&next->list != &vmap_area_list)
2578                 return next;
2579
2580         return NULL;
2581 }
2582
2583 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
2584         __releases(&vmap_area_lock)
2585 {
2586         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2587 }
2588
2589 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
2590 {
2591         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2592                 unsigned int nr, *counters = m->private;
2593
2594                 if (!counters)
2595                         return;
2596
2597                 /* Pair with smp_wmb() in insert_vmalloc_vmlist() */
2598                 smp_rmb();
2599                 if (v->flags & VM_UNLIST)
2600                         return;
2601
2602                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2603
2604                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
2605                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
2606
2607                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
2608                         if (counters[nr])
2609                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
2610         }
2611 }
2612
2613 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
2614 {
2615         struct vmap_area *va = p;
2616         struct vm_struct *v;
2617
2618         if (va->flags & (VM_LAZY_FREE | VM_LAZY_FREEING))
2619                 return 0;
2620
2621         if (!(va->flags & VM_VM_AREA)) {
2622                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld vm_map_ram\n",
2623                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
2624                                         va->va_end - va->va_start);
2625                 return 0;
2626         }
2627
2628         v = va->vm;
2629
2630         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
2631                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
2632
2633         if (v->caller)
2634                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
2635
2636         if (v->nr_pages)
2637                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
2638
2639         if (v->phys_addr)
2640                 seq_printf(m, " phys=%llx", (unsigned long long)v->phys_addr);
2641
2642         if (v->flags & VM_IOREMAP)
2643                 seq_printf(m, " ioremap");
2644
2645         if (v->flags & VM_ALLOC)
2646                 seq_printf(m, " vmalloc");
2647
2648         if (v->flags & VM_MAP)
2649                 seq_printf(m, " vmap");
2650
2651         if (v->flags & VM_USERMAP)
2652                 seq_printf(m, " user");
2653
2654         if (v->flags & VM_VPAGES)
2655                 seq_printf(m, " vpages");
2656
2657         show_numa_info(m, v);
2658         seq_putc(m, '\n');
2659         return 0;
2660 }
2661
2662 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
2663         .start = s_start,
2664         .next = s_next,
2665         .stop = s_stop,
2666         .show = s_show,
2667 };
2668
2669 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
2670 {
2671         unsigned int *ptr = NULL;
2672         int ret;
2673
2674         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2675                 ptr = kmalloc(nr_node_ids * sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
2676                 if (ptr == NULL)
2677                         return -ENOMEM;
2678         }
2679         ret = seq_open(file, &vmalloc_op);
2680         if (!ret) {
2681                 struct seq_file *m = file->private_data;
2682                 m->private = ptr;
2683         } else
2684                 kfree(ptr);
2685         return ret;
2686 }
2687
2688 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
2689         .open           = vmalloc_open,
2690         .read           = seq_read,
2691         .llseek         = seq_lseek,
2692         .release        = seq_release_private,
2693 };
2694
2695 static int __init proc_vmalloc_init(void)
2696 {
2697         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
2698         return 0;
2699 }
2700 module_init(proc_vmalloc_init);
2701
2702 void get_vmalloc_info(struct vmalloc_info *vmi)
2703 {
2704         struct vmap_area *va;
2705         unsigned long free_area_size;
2706         unsigned long prev_end;
2707
2708         vmi->used = 0;
2709         vmi->largest_chunk = 0;
2710
2711         prev_end = VMALLOC_START;
2712
2713         spin_lock(&vmap_area_lock);
2714
2715         if (list_empty(&vmap_area_list)) {
2716                 vmi->largest_chunk = VMALLOC_TOTAL;
2717                 goto out;
2718         }
2719
2720         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2721                 unsigned long addr = va->va_start;
2722
2723                 /*
2724                  * Some archs keep another range for modules in vmalloc space
2725                  */
2726                 if (addr < VMALLOC_START)
2727                         continue;
2728                 if (addr >= VMALLOC_END)
2729                         break;
2730
2731                 if (va->flags & (VM_LAZY_FREE | VM_LAZY_FREEING))
2732                         continue;
2733
2734                 vmi->used += (va->va_end - va->va_start);
2735
2736                 free_area_size = addr - prev_end;
2737                 if (vmi->largest_chunk < free_area_size)
2738                         vmi->largest_chunk = free_area_size;
2739
2740                 prev_end = va->va_end;
2741         }
2742
2743         if (VMALLOC_END - prev_end > vmi->largest_chunk)
2744                 vmi->largest_chunk = VMALLOC_END - prev_end;
2745
2746 out:
2747         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2748 }
2749 #endif
2750