mm/util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 #include <linux/mm.h>
   3 #include <linux/slab.h>
   4 #include <linux/string.h>
   5 #include <linux/compiler.h>
   6 #include <linux/export.h>
   7 #include <linux/err.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/sched/mm.h>
  10 #include <linux/sched/signal.h>
  11 #include <linux/sched/task_stack.h>
  12 #include <linux/security.h>
  13 #include <linux/swap.h>
  14 #include <linux/swapops.h>
  15 #include <linux/mman.h>
  16 #include <linux/hugetlb.h>
  17 #include <linux/vmalloc.h>
  18 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  19 #include <linux/elf.h>
  20 #include <linux/elf-randomize.h>
  21 #include <linux/personality.h>
  22 #include <linux/random.h>
  23 #include <linux/processor.h>
  24 #include <linux/sizes.h>
  25 #include <linux/compat.h>
  26
  27 #include <linux/uaccess.h>
  28
  29 #include "internal.h"
  30
  31 /**
  32  * kfree_const - conditionally free memory
  33  * @x: pointer to the memory
  34  *
  35  * Function calls kfree only if @x is not in .rodata section.
  36  */
  37 void kfree_const(const void *x)
  38 {
  39         if (!is_kernel_rodata((unsigned long)x))
  40                 kfree(x);
  41 }
  42 EXPORT_SYMBOL(kfree_const);
  43
  44 /**
  45  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
  46  * @s: the string to duplicate
  47  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
  48  *
  49  * Return: newly allocated copy of @s or %NULL in case of error
  50  */
  51 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
  52 {
  53         size_t len;
  54         char *buf;
  55
  56         if (!s)
  57                 return NULL;
  58
  59         len = strlen(s) + 1;
  60         buf = kmalloc_track_caller(len, gfp);
  61         if (buf)
  62                 memcpy(buf, s, len);
  63         return buf;
  64 }
  65 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);
  66
  67 /**
  68  * kstrdup_const - conditionally duplicate an existing const string
  69  * @s: the string to duplicate
  70  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
  71  *
  72  * Note: Strings allocated by kstrdup_const should be freed by kfree_const.
  73  *
  74  * Return: source string if it is in .rodata section otherwise
  75  * fallback to kstrdup.
  76  */
  77 const char *kstrdup_const(const char *s, gfp_t gfp)
  78 {
  79         if (is_kernel_rodata((unsigned long)s))
  80                 return s;
  81
  82         return kstrdup(s, gfp);
  83 }
  84 EXPORT_SYMBOL(kstrdup_const);
  85
  86 /**
  87  * kstrndup - allocate space for and copy an existing string
  88  * @s: the string to duplicate
  89  * @max: read at most @max chars from @s
  90  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
  91  *
  92  * Note: Use kmemdup_nul() instead if the size is known exactly.
  93  *
  94  * Return: newly allocated copy of @s or %NULL in case of error
  95  */
  96 char *kstrndup(const char *s, size_t max, gfp_t gfp)
  97 {
  98         size_t len;
  99         char *buf;
 100
 101         if (!s)
 102                 return NULL;
 103
 104         len = strnlen(s, max);
 105         buf = kmalloc_track_caller(len+1, gfp);
 106         if (buf) {
 107                 memcpy(buf, s, len);
 108                 buf[len] = '\0';
 109         }
 110         return buf;
 111 }
 112 EXPORT_SYMBOL(kstrndup);
 113
 114 /**
 115  * kmemdup - duplicate region of memory
 116  *
 117  * @src: memory region to duplicate
 118  * @len: memory region length
 119  * @gfp: GFP mask to use
 120  *
 121  * Return: newly allocated copy of @src or %NULL in case of error
 122  */
 123 void *kmemdup(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
 124 {
 125         void *p;
 126
 127         p = kmalloc_track_caller(len, gfp);
 128         if (p)
 129                 memcpy(p, src, len);
 130         return p;
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL(kmemdup);
 133
 134 /**
 135  * kmemdup_nul - Create a NUL-terminated string from unterminated data
 136  * @s: The data to stringify
 137  * @len: The size of the data
 138  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
 139  *
 140  * Return: newly allocated copy of @s with NUL-termination or %NULL in
 141  * case of error
 142  */
 143 char *kmemdup_nul(const char *s, size_t len, gfp_t gfp)
 144 {
 145         char *buf;
 146
 147         if (!s)
 148                 return NULL;
 149
 150         buf = kmalloc_track_caller(len + 1, gfp);
 151         if (buf) {
 152                 memcpy(buf, s, len);
 153                 buf[len] = '\0';
 154         }
 155         return buf;
 156 }
 157 EXPORT_SYMBOL(kmemdup_nul);
 158
 159 /**
 160  * memdup_user - duplicate memory region from user space
 161  *
 162  * @src: source address in user space
 163  * @len: number of bytes to copy
 164  *
 165  * Return: an ERR_PTR() on failure.  Result is physically
 166  * contiguous, to be freed by kfree().
 167  */
 168 void *memdup_user(const void __user *src, size_t len)
 169 {
 170         void *p;
 171
 172         p = kmalloc_track_caller(len, GFP_USER | __GFP_NOWARN);
 173         if (!p)
 174                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 175
 176         if (copy_from_user(p, src, len)) {
 177                 kfree(p);
 178                 return ERR_PTR(-EFAULT);
 179         }
 180
 181         return p;
 182 }
 183 EXPORT_SYMBOL(memdup_user);
 184
 185 /**
 186  * vmemdup_user - duplicate memory region from user space
 187  *
 188  * @src: source address in user space
 189  * @len: number of bytes to copy
 190  *
 191  * Return: an ERR_PTR() on failure.  Result may be not
 192  * physically contiguous.  Use kvfree() to free.
 193  */
 194 void *vmemdup_user(const void __user *src, size_t len)
 195 {
 196         void *p;
 197
 198         p = kvmalloc(len, GFP_USER);
 199         if (!p)
 200                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 201
 202         if (copy_from_user(p, src, len)) {
 203                 kvfree(p);
 204                 return ERR_PTR(-EFAULT);
 205         }
 206
 207         return p;
 208 }
 209 EXPORT_SYMBOL(vmemdup_user);
 210
 211 /**
 212  * strndup_user - duplicate an existing string from user space
 213  * @s: The string to duplicate
 214  * @n: Maximum number of bytes to copy, including the trailing NUL.
 215  *
 216  * Return: newly allocated copy of @s or an ERR_PTR() in case of error
 217  */
 218 char *strndup_user(const char __user *s, long n)
 219 {
 220         char *p;
 221         long length;
 222
 223         length = strnlen_user(s, n);
 224
 225         if (!length)
 226                 return ERR_PTR(-EFAULT);
 227
 228         if (length > n)
 229                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 230
 231         p = memdup_user(s, length);
 232
 233         if (IS_ERR(p))
 234                 return p;
 235
 236         p[length - 1] = '\0';
 237
 238         return p;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL(strndup_user);
 241
 242 /**
 243  * memdup_user_nul - duplicate memory region from user space and NUL-terminate
 244  *
 245  * @src: source address in user space
 246  * @len: number of bytes to copy
 247  *
 248  * Return: an ERR_PTR() on failure.
 249  */
 250 void *memdup_user_nul(const void __user *src, size_t len)
 251 {
 252         char *p;
 253
 254         /*
 255          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
 256          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
 257          * or GFP_ATOMIC.
 258          */
 259         p = kmalloc_track_caller(len + 1, GFP_KERNEL);
 260         if (!p)
 261                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 262
 263         if (copy_from_user(p, src, len)) {
 264                 kfree(p);
 265                 return ERR_PTR(-EFAULT);
 266         }
 267         p[len] = '\0';
 268
 269         return p;
 270 }
 271 EXPORT_SYMBOL(memdup_user_nul);
 272
 273 void __vma_link_list(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 274                 struct vm_area_struct *prev, struct rb_node *rb_parent)
 275 {
 276         struct vm_area_struct *next;
 277
 278         vma->vm_prev = prev;
 279         if (prev) {
 280                 next = prev->vm_next;
 281                 prev->vm_next = vma;
 282         } else {
 283                 mm->mmap = vma;
 284                 if (rb_parent)
 285                         next = rb_entry(rb_parent,
 286                                         struct vm_area_struct, vm_rb);
 287                 else
 288                         next = NULL;
 289         }
 290         vma->vm_next = next;
 291         if (next)
 292                 next->vm_prev = vma;
 293 }
 294
 295 /* Check if the vma is being used as a stack by this task */
 296 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma)
 297 {
 298         struct task_struct * __maybe_unused t = current;
 299
 300         return (vma->vm_start <= KSTK_ESP(t) && vma->vm_end >= KSTK_ESP(t));
 301 }
 302
 303 #ifndef STACK_RND_MASK
 304 #define STACK_RND_MASK (0x7ff >> (PAGE_SHIFT - 12))     /* 8MB of VA */
 305 #endif
 306
 307 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top)
 308 {
 309         unsigned long random_variable = 0;
 310
 311         if (current->flags & PF_RANDOMIZE) {
 312                 random_variable = get_random_long();
 313                 random_variable &= STACK_RND_MASK;
 314                 random_variable <<= PAGE_SHIFT;
 315         }
 316 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
 317         return PAGE_ALIGN(stack_top) + random_variable;
 318 #else
 319         return PAGE_ALIGN(stack_top) - random_variable;
 320 #endif
 321 }
 322
 323 /**
 324  * randomize_page - Generate a random, page aligned address
 325  * @start:      The smallest acceptable address the caller will take.
 326  * @range:      The size of the area, starting at @start, within which the
 327  *              random address must fall.
 328  *
 329  * If @start + @range would overflow, @range is capped.
 330  *
 331  * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
 332  * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
 333  *
 334  * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
 335  * @start is returned.
 336  */
 337 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
 338 {
 339         if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
 340                 range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
 341                 start = PAGE_ALIGN(start);
 342         }
 343
 344         if (start > ULONG_MAX - range)
 345                 range = ULONG_MAX - start;
 346
 347         range >>= PAGE_SHIFT;
 348
 349         if (range == 0)
 350                 return start;
 351
 352         return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
 353 }
 354
 355 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_DEFAULT_TOPDOWN_MMAP_LAYOUT
 356 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
 357 {
 358         /* Is the current task 32bit ? */
 359         if (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) || is_compat_task())
 360                 return randomize_page(mm->brk, SZ_32M);
 361
 362         return randomize_page(mm->brk, SZ_1G);
 363 }
 364
 365 unsigned long arch_mmap_rnd(void)
 366 {
 367         unsigned long rnd;
 368
 369 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
 370         if (is_compat_task())
 371                 rnd = get_random_long() & ((1UL << mmap_rnd_compat_bits) - 1);
 372         else
 373 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS */
 374                 rnd = get_random_long() & ((1UL << mmap_rnd_bits) - 1);
 375
 376         return rnd << PAGE_SHIFT;
 377 }
 378
 379 static int mmap_is_legacy(struct rlimit *rlim_stack)
 380 {
 381         if (current->personality & ADDR_COMPAT_LAYOUT)
 382                 return 1;
 383
 384         if (rlim_stack->rlim_cur == RLIM_INFINITY)
 385                 return 1;
 386
 387         return sysctl_legacy_va_layout;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Leave enough space between the mmap area and the stack to honour ulimit in
 392  * the face of randomisation.
 393  */
 394 #define MIN_GAP         (SZ_128M)
 395 #define MAX_GAP         (STACK_TOP / 6 * 5)
 396
 397 static unsigned long mmap_base(unsigned long rnd, struct rlimit *rlim_stack)
 398 {
 399         unsigned long gap = rlim_stack->rlim_cur;
 400         unsigned long pad = stack_guard_gap;
 401
 402         /* Account for stack randomization if necessary */
 403         if (current->flags & PF_RANDOMIZE)
 404                 pad += (STACK_RND_MASK << PAGE_SHIFT);
 405
 406         /* Values close to RLIM_INFINITY can overflow. */
 407         if (gap + pad > gap)
 408                 gap += pad;
 409
 410         if (gap < MIN_GAP)
 411                 gap = MIN_GAP;
 412         else if (gap > MAX_GAP)
 413                 gap = MAX_GAP;
 414
 415         return PAGE_ALIGN(STACK_TOP - gap - rnd);
 416 }
 417
 418 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim_stack)
 419 {
 420         unsigned long random_factor = 0UL;
 421
 422         if (current->flags & PF_RANDOMIZE)
 423                 random_factor = arch_mmap_rnd();
 424
 425         if (mmap_is_legacy(rlim_stack)) {
 426                 mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE + random_factor;
 427                 mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area;
 428         } else {
 429                 mm->mmap_base = mmap_base(random_factor, rlim_stack);
 430                 mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area_topdown;
 431         }
 432 }
 433 #elif defined(CONFIG_MMU) && !defined(HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT)
 434 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim_stack)
 435 {
 436         mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE;
 437         mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area;
 438 }
 439 #endif
 440
 441 /**
 442  * __account_locked_vm - account locked pages to an mm's locked_vm
 443  * @mm:          mm to account against
 444  * @pages:       number of pages to account
 445  * @inc:         %true if @pages should be considered positive, %false if not
 446  * @task:        task used to check RLIMIT_MEMLOCK
 447  * @bypass_rlim: %true if checking RLIMIT_MEMLOCK should be skipped
 448  *
 449  * Assumes @task and @mm are valid (i.e. at least one reference on each), and
 450  * that mmap_sem is held as writer.
 451  *
 452  * Return:
 453  * * 0       on success
 454  * * -ENOMEM if RLIMIT_MEMLOCK would be exceeded.
 455  */
 456 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
 457                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim)
 458 {
 459         unsigned long locked_vm, limit;
 460         int ret = 0;
 461
 462         lockdep_assert_held_write(&mm->mmap_sem);
 463
 464         locked_vm = mm->locked_vm;
 465         if (inc) {
 466                 if (!bypass_rlim) {
 467                         limit = task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
 468                         if (locked_vm + pages > limit)
 469                                 ret = -ENOMEM;
 470                 }
 471                 if (!ret)
 472                         mm->locked_vm = locked_vm + pages;
 473         } else {
 474                 WARN_ON_ONCE(pages > locked_vm);
 475                 mm->locked_vm = locked_vm - pages;
 476         }
 477
 478         pr_debug("%s: [%d] caller %ps %c%lu %lu/%lu%s\n", __func__, task->pid,
 479                  (void *)_RET_IP_, (inc) ? '+' : '-', pages << PAGE_SHIFT,
 480                  locked_vm << PAGE_SHIFT, task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK),
 481                  ret ? " - exceeded" : "");
 482
 483         return ret;
 484 }
 485 EXPORT_SYMBOL_GPL(__account_locked_vm);
 486
 487 /**
 488  * account_locked_vm - account locked pages to an mm's locked_vm
 489  * @mm:          mm to account against, may be NULL
 490  * @pages:       number of pages to account
 491  * @inc:         %true if @pages should be considered positive, %false if not
 492  *
 493  * Assumes a non-NULL @mm is valid (i.e. at least one reference on it).
 494  *
 495  * Return:
 496  * * 0       on success, or if mm is NULL
 497  * * -ENOMEM if RLIMIT_MEMLOCK would be exceeded.
 498  */
 499 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc)
 500 {
 501         int ret;
 502
 503         if (pages == 0 || !mm)
 504                 return 0;
 505
 506         down_write(&mm->mmap_sem);
 507         ret = __account_locked_vm(mm, pages, inc, current,
 508                                   capable(CAP_IPC_LOCK));
 509         up_write(&mm->mmap_sem);
 510
 511         return ret;
 512 }
 513 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_locked_vm);
 514
 515 unsigned long vm_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
 516         unsigned long len, unsigned long prot,
 517         unsigned long flag, unsigned long pgoff)
 518 {
 519         unsigned long ret;
 520         struct mm_struct *mm = current->mm;
 521         unsigned long populate;
 522         LIST_HEAD(uf);
 523
 524         ret = security_mmap_file(file, prot, flag);
 525         if (!ret) {
 526                 if (down_write_killable(&mm->mmap_sem))
 527                         return -EINTR;
 528                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, pgoff,
 529                                     &populate, &uf);
 530                 up_write(&mm->mmap_sem);
 531                 userfaultfd_unmap_complete(mm, &uf);
 532                 if (populate)
 533                         mm_populate(ret, populate);
 534         }
 535         return ret;
 536 }
 537
 538 unsigned long vm_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
 539         unsigned long len, unsigned long prot,
 540         unsigned long flag, unsigned long offset)
 541 {
 542         if (unlikely(offset + PAGE_ALIGN(len) < offset))
 543                 return -EINVAL;
 544         if (unlikely(offset_in_page(offset)))
 545                 return -EINVAL;
 546
 547         return vm_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
 548 }
 549 EXPORT_SYMBOL(vm_mmap);
 550
 551 /**
 552  * kvmalloc_node - attempt to allocate physically contiguous memory, but upon
 553  * failure, fall back to non-contiguous (vmalloc) allocation.
 554  * @size: size of the request.
 555  * @flags: gfp mask for the allocation - must be compatible (superset) with GFP_KERNEL.
 556  * @node: numa node to allocate from
 557  *
 558  * Uses kmalloc to get the memory but if the allocation fails then falls back
 559  * to the vmalloc allocator. Use kvfree for freeing the memory.
 560  *
 561  * Reclaim modifiers - __GFP_NORETRY and __GFP_NOFAIL are not supported.
 562  * __GFP_RETRY_MAYFAIL is supported, and it should be used only if kmalloc is
 563  * preferable to the vmalloc fallback, due to visible performance drawbacks.
 564  *
 565  * Please note that any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL is careful to not
 566  * fall back to vmalloc.
 567  *
 568  * Return: pointer to the allocated memory of %NULL in case of failure
 569  */
 570 void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
 571 {
 572         gfp_t kmalloc_flags = flags;
 573         void *ret;
 574
 575         /*
 576          * vmalloc uses GFP_KERNEL for some internal allocations (e.g page tables)
 577          * so the given set of flags has to be compatible.
 578          */
 579         if ((flags & GFP_KERNEL) != GFP_KERNEL)
 580                 return kmalloc_node(size, flags, node);
 581
 582         /*
 583          * We want to attempt a large physically contiguous block first because
 584          * it is less likely to fragment multiple larger blocks and therefore
 585          * contribute to a long term fragmentation less than vmalloc fallback.
 586          * However make sure that larger requests are not too disruptive - no
 587          * OOM killer and no allocation failure warnings as we have a fallback.
 588          */
 589         if (size > PAGE_SIZE) {
 590                 kmalloc_flags |= __GFP_NOWARN;
 591
 592                 if (!(kmalloc_flags & __GFP_RETRY_MAYFAIL))
 593                         kmalloc_flags |= __GFP_NORETRY;
 594         }
 595
 596         ret = kmalloc_node(size, kmalloc_flags, node);
 597
 598         /*
 599          * It doesn't really make sense to fallback to vmalloc for sub page
 600          * requests
 601          */
 602         if (ret || size <= PAGE_SIZE)
 603                 return ret;
 604
 605         return __vmalloc_node_flags_caller(size, node, flags,
 606                         __builtin_return_address(0));
 607 }
 608 EXPORT_SYMBOL(kvmalloc_node);
 609
 610 /**
 611  * kvfree() - Free memory.
 612  * @addr: Pointer to allocated memory.
 613  *
 614  * kvfree frees memory allocated by any of vmalloc(), kmalloc() or kvmalloc().
 615  * It is slightly more efficient to use kfree() or vfree() if you are certain
 616  * that you know which one to use.
 617  *
 618  * Context: Either preemptible task context or not-NMI interrupt.
 619  */
 620 void kvfree(const void *addr)
 621 {
 622         if (is_vmalloc_addr(addr))
 623                 vfree(addr);
 624         else
 625                 kfree(addr);
 626 }
 627 EXPORT_SYMBOL(kvfree);
 628
 629 /**
 630  * kvfree_sensitive - Free a data object containing sensitive information.
 631  * @addr: address of the data object to be freed.
 632  * @len: length of the data object.
 633  *
 634  * Use the special memzero_explicit() function to clear the content of a
 635  * kvmalloc'ed object containing sensitive data to make sure that the
 636  * compiler won't optimize out the data clearing.
 637  */
 638 void kvfree_sensitive(const void *addr, size_t len)
 639 {
 640         if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(addr))) {
 641                 memzero_explicit((void *)addr, len);
 642                 kvfree(addr);
 643         }
 644 }
 645 EXPORT_SYMBOL(kvfree_sensitive);
 646
 647 static inline void *__page_rmapping(struct page *page)
 648 {
 649         unsigned long mapping;
 650
 651         mapping = (unsigned long)page->mapping;
 652         mapping &= ~PAGE_MAPPING_FLAGS;
 653
 654         return (void *)mapping;
 655 }
 656
 657 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
 658 void *page_rmapping(struct page *page)
 659 {
 660         page = compound_head(page);
 661         return __page_rmapping(page);
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Return true if this page is mapped into pagetables.
 666  * For compound page it returns true if any subpage of compound page is mapped.
 667  */
 668 bool page_mapped(struct page *page)
 669 {
 670         int i;
 671
 672         if (likely(!PageCompound(page)))
 673                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
 674         page = compound_head(page);
 675         if (atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) >= 0)
 676                 return true;
 677         if (PageHuge(page))
 678                 return false;
 679         for (i = 0; i < compound_nr(page); i++) {
 680                 if (atomic_read(&page[i]._mapcount) >= 0)
 681                         return true;
 682         }
 683         return false;
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL(page_mapped);
 686
 687 struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page)
 688 {
 689         unsigned long mapping;
 690
 691         page = compound_head(page);
 692         mapping = (unsigned long)page->mapping;
 693         if ((mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
 694                 return NULL;
 695         return __page_rmapping(page);
 696 }
 697
 698 struct address_space *page_mapping(struct page *page)
 699 {
 700         struct address_space *mapping;
 701
 702         page = compound_head(page);
 703
 704         /* This happens if someone calls flush_dcache_page on slab page */
 705         if (unlikely(PageSlab(page)))
 706                 return NULL;
 707
 708         if (unlikely(PageSwapCache(page))) {
 709                 swp_entry_t entry;
 710
 711                 entry.val = page_private(page);
 712                 return swap_address_space(entry);
 713         }
 714
 715         mapping = page->mapping;
 716         if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
 717                 return NULL;
 718
 719         return (void *)((unsigned long)mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL(page_mapping);
 722
 723 /*
 724  * For file cache pages, return the address_space, otherwise return NULL
 725  */
 726 struct address_space *page_mapping_file(struct page *page)
 727 {
 728         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 729                 return NULL;
 730         return page_mapping(page);
 731 }
 732
 733 /* Slow path of page_mapcount() for compound pages */
 734 int __page_mapcount(struct page *page)
 735 {
 736         int ret;
 737
 738         ret = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
 739         /*
 740          * For file THP page->_mapcount contains total number of mapping
 741          * of the page: no need to look into compound_mapcount.
 742          */
 743         if (!PageAnon(page) && !PageHuge(page))
 744                 return ret;
 745         page = compound_head(page);
 746         ret += atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
 747         if (PageDoubleMap(page))
 748                 ret--;
 749         return ret;
 750 }
 751 EXPORT_SYMBOL_GPL(__page_mapcount);
 752
 753 int sysctl_overcommit_memory __read_mostly = OVERCOMMIT_GUESS;
 754 int sysctl_overcommit_ratio __read_mostly = 50;
 755 unsigned long sysctl_overcommit_kbytes __read_mostly;
 756 int sysctl_max_map_count __read_mostly = DEFAULT_MAX_MAP_COUNT;
 757 unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 17; /* 128MB */
 758 unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 13; /* 8MB */
 759
 760 int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *table, int write,
 761                              void __user *buffer, size_t *lenp,
 762                              loff_t *ppos)
 763 {
 764         int ret;
 765
 766         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
 767         if (ret == 0 && write)
 768                 sysctl_overcommit_kbytes = 0;
 769         return ret;
 770 }
 771
 772 int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *table, int write,
 773                              void __user *buffer, size_t *lenp,
 774                              loff_t *ppos)
 775 {
 776         int ret;
 777
 778         ret = proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
 779         if (ret == 0 && write)
 780                 sysctl_overcommit_ratio = 0;
 781         return ret;
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Committed memory limit enforced when OVERCOMMIT_NEVER policy is used
 786  */
 787 unsigned long vm_commit_limit(void)
 788 {
 789         unsigned long allowed;
 790
 791         if (sysctl_overcommit_kbytes)
 792                 allowed = sysctl_overcommit_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
 793         else
 794                 allowed = ((totalram_pages() - hugetlb_total_pages())
 795                            * sysctl_overcommit_ratio / 100);
 796         allowed += total_swap_pages;
 797
 798         return allowed;
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Make sure vm_committed_as in one cacheline and not cacheline shared with
 803  * other variables. It can be updated by several CPUs frequently.
 804  */
 805 struct percpu_counter vm_committed_as ____cacheline_aligned_in_smp;
 806
 807 /*
 808  * The global memory commitment made in the system can be a metric
 809  * that can be used to drive ballooning decisions when Linux is hosted
 810  * as a guest. On Hyper-V, the host implements a policy engine for dynamically
 811  * balancing memory across competing virtual machines that are hosted.
 812  * Several metrics drive this policy engine including the guest reported
 813  * memory commitment.
 814  */
 815 unsigned long vm_memory_committed(void)
 816 {
 817         return percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as);
 818 }
 819 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_memory_committed);
 820
 821 /*
 822  * Check that a process has enough memory to allocate a new virtual
 823  * mapping. 0 means there is enough memory for the allocation to
 824  * succeed and -ENOMEM implies there is not.
 825  *
 826  * We currently support three overcommit policies, which are set via the
 827  * vm.overcommit_memory sysctl.  See Documentation/vm/overcommit-accounting.rst
 828  *
 829  * Strict overcommit modes added 2002 Feb 26 by Alan Cox.
 830  * Additional code 2002 Jul 20 by Robert Love.
 831  *
 832  * cap_sys_admin is 1 if the process has admin privileges, 0 otherwise.
 833  *
 834  * Note this is a helper function intended to be used by LSMs which
 835  * wish to use this logic.
 836  */
 837 int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin)
 838 {
 839         long allowed;
 840
 841         VM_WARN_ONCE(percpu_counter_read(&vm_committed_as) <
 842                         -(s64)vm_committed_as_batch * num_online_cpus(),
 843                         "memory commitment underflow");
 844
 845         vm_acct_memory(pages);
 846
 847         /*
 848          * Sometimes we want to use more memory than we have
 849          */
 850         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_ALWAYS)
 851                 return 0;
 852
 853         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_GUESS) {
 854                 if (pages > totalram_pages() + total_swap_pages)
 855                         goto error;
 856                 return 0;
 857         }
 858
 859         allowed = vm_commit_limit();
 860         /*
 861          * Reserve some for root
 862          */
 863         if (!cap_sys_admin)
 864                 allowed -= sysctl_admin_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
 865
 866         /*
 867          * Don't let a single process grow so big a user can't recover
 868          */
 869         if (mm) {
 870                 long reserve = sysctl_user_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
 871
 872                 allowed -= min_t(long, mm->total_vm / 32, reserve);
 873         }
 874
 875         if (percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as) < allowed)
 876                 return 0;
 877 error:
 878         vm_unacct_memory(pages);
 879
 880         return -ENOMEM;
 881 }
 882
 883 /**
 884  * get_cmdline() - copy the cmdline value to a buffer.
 885  * @task:     the task whose cmdline value to copy.
 886  * @buffer:   the buffer to copy to.
 887  * @buflen:   the length of the buffer. Larger cmdline values are truncated
 888  *            to this length.
 889  *
 890  * Return: the size of the cmdline field copied. Note that the copy does
 891  * not guarantee an ending NULL byte.
 892  */
 893 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen)
 894 {
 895         int res = 0;
 896         unsigned int len;
 897         struct mm_struct *mm = get_task_mm(task);
 898         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
 899         if (!mm)
 900                 goto out;
 901         if (!mm->arg_end)
 902                 goto out_mm;    /* Shh! No looking before we're done */
 903
 904         spin_lock(&mm->arg_lock);
 905         arg_start = mm->arg_start;
 906         arg_end = mm->arg_end;
 907         env_start = mm->env_start;
 908         env_end = mm->env_end;
 909         spin_unlock(&mm->arg_lock);
 910
 911         len = arg_end - arg_start;
 912
 913         if (len > buflen)
 914                 len = buflen;
 915
 916         res = access_process_vm(task, arg_start, buffer, len, FOLL_FORCE);
 917
 918         /*
 919          * If the nul at the end of args has been overwritten, then
 920          * assume application is using setproctitle(3).
 921          */
 922         if (res > 0 && buffer[res-1] != '\0' && len < buflen) {
 923                 len = strnlen(buffer, res);
 924                 if (len < res) {
 925                         res = len;
 926                 } else {
 927                         len = env_end - env_start;
 928                         if (len > buflen - res)
 929                                 len = buflen - res;
 930                         res += access_process_vm(task, env_start,
 931                                                  buffer+res, len,
 932                                                  FOLL_FORCE);
 933                         res = strnlen(buffer, res);
 934                 }
 935         }
 936 out_mm:
 937         mmput(mm);
 938 out:
 939         return res;
 940 }
 941
 942 int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2)
 943 {
 944         char *addr1, *addr2;
 945         int ret;
 946
 947         addr1 = kmap_atomic(page1);
 948         addr2 = kmap_atomic(page2);
 949         ret = memcmp(addr1, addr2, PAGE_SIZE);
 950         kunmap_atomic(addr2);
 951         kunmap_atomic(addr1);
 952         return ret;
 953 }