GNU Linux-libre 4.14.313-gnu1
[releases.git] / 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/signal.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/notifier.h>
25 #include <linux/rbtree.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/rcupdate.h>
28 #include <linux/pfn.h>
29 #include <linux/kmemleak.h>
30 #include <linux/atomic.h>
31 #include <linux/compiler.h>
32 #include <linux/llist.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/overflow.h>
35
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include <asm/tlbflush.h>
38 #include <asm/shmparam.h>
39
40 #include "internal.h"
41
42 struct vfree_deferred {
43         struct llist_head list;
44         struct work_struct wq;
45 };
46 static DEFINE_PER_CPU(struct vfree_deferred, vfree_deferred);
47
48 static void __vunmap(const void *, int);
49
50 static void free_work(struct work_struct *w)
51 {
52         struct vfree_deferred *p = container_of(w, struct vfree_deferred, wq);
53         struct llist_node *t, *llnode;
54
55         llist_for_each_safe(llnode, t, llist_del_all(&p->list))
56                 __vunmap((void *)llnode, 1);
57 }
58
59 /*** Page table manipulation functions ***/
60
61 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
62 {
63         pte_t *pte;
64
65         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
66         do {
67                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
68                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
69         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
70 }
71
72 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
73 {
74         pmd_t *pmd;
75         unsigned long next;
76
77         pmd = pmd_offset(pud, addr);
78         do {
79                 next = pmd_addr_end(addr, end);
80                 if (pmd_clear_huge(pmd))
81                         continue;
82                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
83                         continue;
84                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
85         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
86 }
87
88 static void vunmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end)
89 {
90         pud_t *pud;
91         unsigned long next;
92
93         pud = pud_offset(p4d, addr);
94         do {
95                 next = pud_addr_end(addr, end);
96                 if (pud_clear_huge(pud))
97                         continue;
98                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
99                         continue;
100                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
101         } while (pud++, addr = next, addr != end);
102 }
103
104 static void vunmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
105 {
106         p4d_t *p4d;
107         unsigned long next;
108
109         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
110         do {
111                 next = p4d_addr_end(addr, end);
112                 if (p4d_clear_huge(p4d))
113                         continue;
114                 if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
115                         continue;
116                 vunmap_pud_range(p4d, addr, next);
117         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
118 }
119
120 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
121 {
122         pgd_t *pgd;
123         unsigned long next;
124
125         BUG_ON(addr >= end);
126         pgd = pgd_offset_k(addr);
127         do {
128                 next = pgd_addr_end(addr, end);
129                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
130                         continue;
131                 vunmap_p4d_range(pgd, addr, next);
132         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
133 }
134
135 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
136                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
137 {
138         pte_t *pte;
139
140         /*
141          * nr is a running index into the array which helps higher level
142          * callers keep track of where we're up to.
143          */
144
145         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
146         if (!pte)
147                 return -ENOMEM;
148         do {
149                 struct page *page = pages[*nr];
150
151                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
152                         return -EBUSY;
153                 if (WARN_ON(!page))
154                         return -ENOMEM;
155                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
156                 (*nr)++;
157         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
158         return 0;
159 }
160
161 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
162                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
163 {
164         pmd_t *pmd;
165         unsigned long next;
166
167         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
168         if (!pmd)
169                 return -ENOMEM;
170         do {
171                 next = pmd_addr_end(addr, end);
172                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
173                         return -ENOMEM;
174         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
175         return 0;
176 }
177
178 static int vmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr,
179                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
180 {
181         pud_t *pud;
182         unsigned long next;
183
184         pud = pud_alloc(&init_mm, p4d, addr);
185         if (!pud)
186                 return -ENOMEM;
187         do {
188                 next = pud_addr_end(addr, end);
189                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
190                         return -ENOMEM;
191         } while (pud++, addr = next, addr != end);
192         return 0;
193 }
194
195 static int vmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
196                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
197 {
198         p4d_t *p4d;
199         unsigned long next;
200
201         p4d = p4d_alloc(&init_mm, pgd, addr);
202         if (!p4d)
203                 return -ENOMEM;
204         do {
205                 next = p4d_addr_end(addr, end);
206                 if (vmap_pud_range(p4d, addr, next, prot, pages, nr))
207                         return -ENOMEM;
208         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
209         return 0;
210 }
211
212 /*
213  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
214  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
215  *
216  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
217  */
218 static int vmap_page_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end,
219                                    pgprot_t prot, struct page **pages)
220 {
221         pgd_t *pgd;
222         unsigned long next;
223         unsigned long addr = start;
224         int err = 0;
225         int nr = 0;
226
227         BUG_ON(addr >= end);
228         pgd = pgd_offset_k(addr);
229         do {
230                 next = pgd_addr_end(addr, end);
231                 err = vmap_p4d_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
232                 if (err)
233                         return err;
234         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
235
236         return nr;
237 }
238
239 static int vmap_page_range(unsigned long start, unsigned long end,
240                            pgprot_t prot, struct page **pages)
241 {
242         int ret;
243
244         ret = vmap_page_range_noflush(start, end, prot, pages);
245         flush_cache_vmap(start, end);
246         return ret;
247 }
248
249 int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
250 {
251         /*
252          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
253          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
254          * just put it in the vmalloc space.
255          */
256 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
257         unsigned long addr = (unsigned long)x;
258         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
259                 return 1;
260 #endif
261         return is_vmalloc_addr(x);
262 }
263
264 /*
265  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
266  */
267 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
268 {
269         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
270         struct page *page = NULL;
271         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
272         p4d_t *p4d;
273         pud_t *pud;
274         pmd_t *pmd;
275         pte_t *ptep, pte;
276
277         /*
278          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
279          * architectures that do not vmalloc module space
280          */
281         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
282
283         if (pgd_none(*pgd))
284                 return NULL;
285         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
286         if (p4d_none(*p4d))
287                 return NULL;
288         pud = pud_offset(p4d, addr);
289
290         /*
291          * Don't dereference bad PUD or PMD (below) entries. This will also
292          * identify huge mappings, which we may encounter on architectures
293          * that define CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP=y. Such regions will be
294          * identified as vmalloc addresses by is_vmalloc_addr(), but are
295          * not [unambiguously] associated with a struct page, so there is
296          * no correct value to return for them.
297          */
298         WARN_ON_ONCE(pud_bad(*pud));
299         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
300                 return NULL;
301         pmd = pmd_offset(pud, addr);
302         WARN_ON_ONCE(pmd_bad(*pmd));
303         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
304                 return NULL;
305
306         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
307         pte = *ptep;
308         if (pte_present(pte))
309                 page = pte_page(pte);
310         pte_unmap(ptep);
311         return page;
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
314
315 /*
316  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
317  */
318 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
319 {
320         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
321 }
322 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
323
324
325 /*** Global kva allocator ***/
326
327 #define VM_LAZY_FREE    0x02
328 #define VM_VM_AREA      0x04
329
330 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
331 /* Export for kexec only */
332 LIST_HEAD(vmap_area_list);
333 static LLIST_HEAD(vmap_purge_list);
334 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
335
336 /* The vmap cache globals are protected by vmap_area_lock */
337 static struct rb_node *free_vmap_cache;
338 static unsigned long cached_hole_size;
339 static unsigned long cached_vstart;
340 static unsigned long cached_align;
341
342 static unsigned long vmap_area_pcpu_hole;
343
344 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
345 {
346         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
347
348         while (n) {
349                 struct vmap_area *va;
350
351                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
352                 if (addr < va->va_start)
353                         n = n->rb_left;
354                 else if (addr >= va->va_end)
355                         n = n->rb_right;
356                 else
357                         return va;
358         }
359
360         return NULL;
361 }
362
363 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
364 {
365         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
366         struct rb_node *parent = NULL;
367         struct rb_node *tmp;
368
369         while (*p) {
370                 struct vmap_area *tmp_va;
371
372                 parent = *p;
373                 tmp_va = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
374                 if (va->va_start < tmp_va->va_end)
375                         p = &(*p)->rb_left;
376                 else if (va->va_end > tmp_va->va_start)
377                         p = &(*p)->rb_right;
378                 else
379                         BUG();
380         }
381
382         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
383         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
384
385         /* address-sort this list */
386         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
387         if (tmp) {
388                 struct vmap_area *prev;
389                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
390                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
391         } else
392                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
393 }
394
395 static void purge_vmap_area_lazy(void);
396
397 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(vmap_notify_list);
398
399 /*
400  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
401  * vstart and vend.
402  */
403 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
404                                 unsigned long align,
405                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
406                                 int node, gfp_t gfp_mask)
407 {
408         struct vmap_area *va;
409         struct rb_node *n;
410         unsigned long addr;
411         int purged = 0;
412         struct vmap_area *first;
413
414         BUG_ON(!size);
415         BUG_ON(offset_in_page(size));
416         BUG_ON(!is_power_of_2(align));
417
418         might_sleep();
419
420         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
421                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
422         if (unlikely(!va))
423                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
424
425         /*
426          * Only scan the relevant parts containing pointers to other objects
427          * to avoid false negatives.
428          */
429         kmemleak_scan_area(&va->rb_node, SIZE_MAX, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK);
430
431 retry:
432         spin_lock(&vmap_area_lock);
433         /*
434          * Invalidate cache if we have more permissive parameters.
435          * cached_hole_size notes the largest hole noticed _below_
436          * the vmap_area cached in free_vmap_cache: if size fits
437          * into that hole, we want to scan from vstart to reuse
438          * the hole instead of allocating above free_vmap_cache.
439          * Note that __free_vmap_area may update free_vmap_cache
440          * without updating cached_hole_size or cached_align.
441          */
442         if (!free_vmap_cache ||
443                         size < cached_hole_size ||
444                         vstart < cached_vstart ||
445                         align < cached_align) {
446 nocache:
447                 cached_hole_size = 0;
448                 free_vmap_cache = NULL;
449         }
450         /* record if we encounter less permissive parameters */
451         cached_vstart = vstart;
452         cached_align = align;
453
454         /* find starting point for our search */
455         if (free_vmap_cache) {
456                 first = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
457                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
458                 if (addr < vstart)
459                         goto nocache;
460                 if (addr + size < addr)
461                         goto overflow;
462
463         } else {
464                 addr = ALIGN(vstart, align);
465                 if (addr + size < addr)
466                         goto overflow;
467
468                 n = vmap_area_root.rb_node;
469                 first = NULL;
470
471                 while (n) {
472                         struct vmap_area *tmp;
473                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
474                         if (tmp->va_end >= addr) {
475                                 first = tmp;
476                                 if (tmp->va_start <= addr)
477                                         break;
478                                 n = n->rb_left;
479                         } else
480                                 n = n->rb_right;
481                 }
482
483                 if (!first)
484                         goto found;
485         }
486
487         /* from the starting point, walk areas until a suitable hole is found */
488         while (addr + size > first->va_start && addr + size <= vend) {
489                 if (addr + cached_hole_size < first->va_start)
490                         cached_hole_size = first->va_start - addr;
491                 addr = ALIGN(first->va_end, align);
492                 if (addr + size < addr)
493                         goto overflow;
494
495                 if (list_is_last(&first->list, &vmap_area_list))
496                         goto found;
497
498                 first = list_next_entry(first, list);
499         }
500
501 found:
502         /*
503          * Check also calculated address against the vstart,
504          * because it can be 0 because of big align request.
505          */
506         if (addr + size > vend || addr < vstart)
507                 goto overflow;
508
509         va->va_start = addr;
510         va->va_end = addr + size;
511         va->flags = 0;
512         __insert_vmap_area(va);
513         free_vmap_cache = &va->rb_node;
514         spin_unlock(&vmap_area_lock);
515
516         BUG_ON(!IS_ALIGNED(va->va_start, align));
517         BUG_ON(va->va_start < vstart);
518         BUG_ON(va->va_end > vend);
519
520         return va;
521
522 overflow:
523         spin_unlock(&vmap_area_lock);
524         if (!purged) {
525                 purge_vmap_area_lazy();
526                 purged = 1;
527                 goto retry;
528         }
529
530         if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask)) {
531                 unsigned long freed = 0;
532                 blocking_notifier_call_chain(&vmap_notify_list, 0, &freed);
533                 if (freed > 0) {
534                         purged = 0;
535                         goto retry;
536                 }
537         }
538
539         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
540                 pr_warn("vmap allocation for size %lu failed: use vmalloc=<size> to increase size\n",
541                         size);
542         kfree(va);
543         return ERR_PTR(-EBUSY);
544 }
545
546 int register_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
547 {
548         return blocking_notifier_chain_register(&vmap_notify_list, nb);
549 }
550 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_vmap_purge_notifier);
551
552 int unregister_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
553 {
554         return blocking_notifier_chain_unregister(&vmap_notify_list, nb);
555 }
556 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_vmap_purge_notifier);
557
558 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
559 {
560         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
561
562         if (free_vmap_cache) {
563                 if (va->va_end < cached_vstart) {
564                         free_vmap_cache = NULL;
565                 } else {
566                         struct vmap_area *cache;
567                         cache = rb_entry(free_vmap_cache, struct vmap_area, rb_node);
568                         if (va->va_start <= cache->va_start) {
569                                 free_vmap_cache = rb_prev(&va->rb_node);
570                                 /*
571                                  * We don't try to update cached_hole_size or
572                                  * cached_align, but it won't go very wrong.
573                                  */
574                         }
575                 }
576         }
577         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
578         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
579         list_del_rcu(&va->list);
580
581         /*
582          * Track the highest possible candidate for pcpu area
583          * allocation.  Areas outside of vmalloc area can be returned
584          * here too, consider only end addresses which fall inside
585          * vmalloc area proper.
586          */
587         if (va->va_end > VMALLOC_START && va->va_end <= VMALLOC_END)
588                 vmap_area_pcpu_hole = max(vmap_area_pcpu_hole, va->va_end);
589
590         kfree_rcu(va, rcu_head);
591 }
592
593 /*
594  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
595  */
596 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
597 {
598         spin_lock(&vmap_area_lock);
599         __free_vmap_area(va);
600         spin_unlock(&vmap_area_lock);
601 }
602
603 /*
604  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
605  */
606 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
607 {
608         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
609 }
610
611 static void vmap_debug_free_range(unsigned long start, unsigned long end)
612 {
613         /*
614          * Unmap page tables and force a TLB flush immediately if pagealloc
615          * debugging is enabled.  This catches use after free bugs similarly to
616          * those in linear kernel virtual address space after a page has been
617          * freed.
618          *
619          * All the lazy freeing logic is still retained, in order to minimise
620          * intrusiveness of this debugging feature.
621          *
622          * This is going to be *slow* (linear kernel virtual address debugging
623          * doesn't do a broadcast TLB flush so it is a lot faster).
624          */
625         if (debug_pagealloc_enabled()) {
626                 vunmap_page_range(start, end);
627                 flush_tlb_kernel_range(start, end);
628         }
629 }
630
631 /*
632  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
633  * before attempting to purge with a TLB flush.
634  *
635  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
636  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
637  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
638  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
639  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
640  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
641  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
642  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
643  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
644  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
645  * becomes a problem on bigger systems.
646  */
647 static unsigned long lazy_max_pages(void)
648 {
649         unsigned int log;
650
651         log = fls(num_online_cpus());
652
653         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
654 }
655
656 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
657
658 /*
659  * Serialize vmap purging.  There is no actual criticial section protected
660  * by this look, but we want to avoid concurrent calls for performance
661  * reasons and to make the pcpu_get_vm_areas more deterministic.
662  */
663 static DEFINE_MUTEX(vmap_purge_lock);
664
665 /* for per-CPU blocks */
666 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
667
668 /*
669  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
670  * immediately freed.
671  */
672 void set_iounmap_nonlazy(void)
673 {
674         atomic_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
675 }
676
677 /*
678  * Purges all lazily-freed vmap areas.
679  */
680 static bool __purge_vmap_area_lazy(unsigned long start, unsigned long end)
681 {
682         struct llist_node *valist;
683         struct vmap_area *va;
684         struct vmap_area *n_va;
685         bool do_free = false;
686
687         lockdep_assert_held(&vmap_purge_lock);
688
689         valist = llist_del_all(&vmap_purge_list);
690         llist_for_each_entry(va, valist, purge_list) {
691                 if (va->va_start < start)
692                         start = va->va_start;
693                 if (va->va_end > end)
694                         end = va->va_end;
695                 do_free = true;
696         }
697
698         if (!do_free)
699                 return false;
700
701         flush_tlb_kernel_range(start, end);
702
703         spin_lock(&vmap_area_lock);
704         llist_for_each_entry_safe(va, n_va, valist, purge_list) {
705                 int nr = (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
706
707                 __free_vmap_area(va);
708                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
709                 cond_resched_lock(&vmap_area_lock);
710         }
711         spin_unlock(&vmap_area_lock);
712         return true;
713 }
714
715 /*
716  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
717  * is already purging.
718  */
719 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
720 {
721         if (mutex_trylock(&vmap_purge_lock)) {
722                 __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
723                 mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
724         }
725 }
726
727 /*
728  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
729  */
730 static void purge_vmap_area_lazy(void)
731 {
732         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
733         purge_fragmented_blocks_allcpus();
734         __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
735         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
736 }
737
738 /*
739  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
740  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
741  * previously.
742  */
743 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
744 {
745         int nr_lazy;
746
747         nr_lazy = atomic_add_return((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT,
748                                     &vmap_lazy_nr);
749
750         /* After this point, we may free va at any time */
751         llist_add(&va->purge_list, &vmap_purge_list);
752
753         if (unlikely(nr_lazy > lazy_max_pages()))
754                 try_purge_vmap_area_lazy();
755 }
756
757 /*
758  * Free and unmap a vmap area
759  */
760 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
761 {
762         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
763         unmap_vmap_area(va);
764         free_vmap_area_noflush(va);
765 }
766
767 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
768 {
769         struct vmap_area *va;
770
771         spin_lock(&vmap_area_lock);
772         va = __find_vmap_area(addr);
773         spin_unlock(&vmap_area_lock);
774
775         return va;
776 }
777
778 /*** Per cpu kva allocator ***/
779
780 /*
781  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
782  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
783  */
784 /*
785  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
786  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
787  * instead (we just need a rough idea)
788  */
789 #if BITS_PER_LONG == 32
790 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
791 #else
792 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
793 #endif
794
795 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
796 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
797 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
798 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
799 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
800 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
801 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
802                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
803                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
804                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
805
806 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
807
808 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
809
810 struct vmap_block_queue {
811         spinlock_t lock;
812         struct list_head free;
813 };
814
815 struct vmap_block {
816         spinlock_t lock;
817         struct vmap_area *va;
818         unsigned long free, dirty;
819         unsigned long dirty_min, dirty_max; /*< dirty range */
820         struct list_head free_list;
821         struct rcu_head rcu_head;
822         struct list_head purge;
823 };
824
825 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
826 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
827
828 /*
829  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
830  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
831  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
832  */
833 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
834 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
835
836 /*
837  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
838  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
839  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
840  * big problem.
841  */
842
843 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
844 {
845         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
846         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
847         return addr;
848 }
849
850 static void *vmap_block_vaddr(unsigned long va_start, unsigned long pages_off)
851 {
852         unsigned long addr;
853
854         addr = va_start + (pages_off << PAGE_SHIFT);
855         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) != addr_to_vb_idx(va_start));
856         return (void *)addr;
857 }
858
859 /**
860  * new_vmap_block - allocates new vmap_block and occupies 2^order pages in this
861  *                  block. Of course pages number can't exceed VMAP_BBMAP_BITS
862  * @order:    how many 2^order pages should be occupied in newly allocated block
863  * @gfp_mask: flags for the page level allocator
864  *
865  * Returns: virtual address in a newly allocated block or ERR_PTR(-errno)
866  */
867 static void *new_vmap_block(unsigned int order, gfp_t gfp_mask)
868 {
869         struct vmap_block_queue *vbq;
870         struct vmap_block *vb;
871         struct vmap_area *va;
872         unsigned long vb_idx;
873         int node, err;
874         void *vaddr;
875
876         node = numa_node_id();
877
878         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
879                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
880         if (unlikely(!vb))
881                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
882
883         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
884                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
885                                         node, gfp_mask);
886         if (IS_ERR(va)) {
887                 kfree(vb);
888                 return ERR_CAST(va);
889         }
890
891         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
892         if (unlikely(err)) {
893                 kfree(vb);
894                 free_vmap_area(va);
895                 return ERR_PTR(err);
896         }
897
898         vaddr = vmap_block_vaddr(va->va_start, 0);
899         spin_lock_init(&vb->lock);
900         vb->va = va;
901         /* At least something should be left free */
902         BUG_ON(VMAP_BBMAP_BITS <= (1UL << order));
903         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS - (1UL << order);
904         vb->dirty = 0;
905         vb->dirty_min = VMAP_BBMAP_BITS;
906         vb->dirty_max = 0;
907         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
908
909         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
910         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
911         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
912         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
913         BUG_ON(err);
914         radix_tree_preload_end();
915
916         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
917         spin_lock(&vbq->lock);
918         list_add_tail_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
919         spin_unlock(&vbq->lock);
920         put_cpu_var(vmap_block_queue);
921
922         return vaddr;
923 }
924
925 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
926 {
927         struct vmap_block *tmp;
928         unsigned long vb_idx;
929
930         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
931         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
932         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
933         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
934         BUG_ON(tmp != vb);
935
936         free_vmap_area_noflush(vb->va);
937         kfree_rcu(vb, rcu_head);
938 }
939
940 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
941 {
942         LIST_HEAD(purge);
943         struct vmap_block *vb;
944         struct vmap_block *n_vb;
945         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
946
947         rcu_read_lock();
948         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
949
950                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
951                         continue;
952
953                 spin_lock(&vb->lock);
954                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
955                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
956                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
957                         vb->dirty_min = 0;
958                         vb->dirty_max = VMAP_BBMAP_BITS;
959                         spin_lock(&vbq->lock);
960                         list_del_rcu(&vb->free_list);
961                         spin_unlock(&vbq->lock);
962                         spin_unlock(&vb->lock);
963                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
964                 } else
965                         spin_unlock(&vb->lock);
966         }
967         rcu_read_unlock();
968
969         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
970                 list_del(&vb->purge);
971                 free_vmap_block(vb);
972         }
973 }
974
975 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
976 {
977         int cpu;
978
979         for_each_possible_cpu(cpu)
980                 purge_fragmented_blocks(cpu);
981 }
982
983 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
984 {
985         struct vmap_block_queue *vbq;
986         struct vmap_block *vb;
987         void *vaddr = NULL;
988         unsigned int order;
989
990         BUG_ON(offset_in_page(size));
991         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
992         if (WARN_ON(size == 0)) {
993                 /*
994                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
995                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
996                  * early.
997                  */
998                 return NULL;
999         }
1000         order = get_order(size);
1001
1002         rcu_read_lock();
1003         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1004         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1005                 unsigned long pages_off;
1006
1007                 spin_lock(&vb->lock);
1008                 if (vb->free < (1UL << order)) {
1009                         spin_unlock(&vb->lock);
1010                         continue;
1011                 }
1012
1013                 pages_off = VMAP_BBMAP_BITS - vb->free;
1014                 vaddr = vmap_block_vaddr(vb->va->va_start, pages_off);
1015                 vb->free -= 1UL << order;
1016                 if (vb->free == 0) {
1017                         spin_lock(&vbq->lock);
1018                         list_del_rcu(&vb->free_list);
1019                         spin_unlock(&vbq->lock);
1020                 }
1021
1022                 spin_unlock(&vb->lock);
1023                 break;
1024         }
1025
1026         put_cpu_var(vmap_block_queue);
1027         rcu_read_unlock();
1028
1029         /* Allocate new block if nothing was found */
1030         if (!vaddr)
1031                 vaddr = new_vmap_block(order, gfp_mask);
1032
1033         return vaddr;
1034 }
1035
1036 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
1037 {
1038         unsigned long offset;
1039         unsigned long vb_idx;
1040         unsigned int order;
1041         struct vmap_block *vb;
1042
1043         BUG_ON(offset_in_page(size));
1044         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1045
1046         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1047
1048         order = get_order(size);
1049
1050         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
1051         offset >>= PAGE_SHIFT;
1052
1053         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
1054         rcu_read_lock();
1055         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
1056         rcu_read_unlock();
1057         BUG_ON(!vb);
1058
1059         vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1060
1061         spin_lock(&vb->lock);
1062
1063         /* Expand dirty range */
1064         vb->dirty_min = min(vb->dirty_min, offset);
1065         vb->dirty_max = max(vb->dirty_max, offset + (1UL << order));
1066
1067         vb->dirty += 1UL << order;
1068         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
1069                 BUG_ON(vb->free);
1070                 spin_unlock(&vb->lock);
1071                 free_vmap_block(vb);
1072         } else
1073                 spin_unlock(&vb->lock);
1074 }
1075
1076 /**
1077  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1078  *
1079  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1080  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1081  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1082  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1083  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1084  *
1085  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1086  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1087  * from the vmap layer.
1088  */
1089 void vm_unmap_aliases(void)
1090 {
1091         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1092         int cpu;
1093         int flush = 0;
1094
1095         if (unlikely(!vmap_initialized))
1096                 return;
1097
1098         might_sleep();
1099
1100         for_each_possible_cpu(cpu) {
1101                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1102                 struct vmap_block *vb;
1103
1104                 rcu_read_lock();
1105                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1106                         spin_lock(&vb->lock);
1107                         if (vb->dirty) {
1108                                 unsigned long va_start = vb->va->va_start;
1109                                 unsigned long s, e;
1110
1111                                 s = va_start + (vb->dirty_min << PAGE_SHIFT);
1112                                 e = va_start + (vb->dirty_max << PAGE_SHIFT);
1113
1114                                 start = min(s, start);
1115                                 end   = max(e, end);
1116
1117                                 flush = 1;
1118                         }
1119                         spin_unlock(&vb->lock);
1120                 }
1121                 rcu_read_unlock();
1122         }
1123
1124         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1125         purge_fragmented_blocks_allcpus();
1126         if (!__purge_vmap_area_lazy(start, end) && flush)
1127                 flush_tlb_kernel_range(start, end);
1128         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1131
1132 /**
1133  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1134  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1135  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1136  */
1137 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1138 {
1139         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1140         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1141         struct vmap_area *va;
1142
1143         might_sleep();
1144         BUG_ON(!addr);
1145         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1146         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
1147         BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(addr));
1148
1149         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1150         vmap_debug_free_range(addr, addr+size);
1151
1152         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1153                 vb_free(mem, size);
1154                 return;
1155         }
1156
1157         va = find_vmap_area(addr);
1158         BUG_ON(!va);
1159         free_unmap_vmap_area(va);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1162
1163 /**
1164  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1165  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1166  * @count: number of pages
1167  * @node: prefer to allocate data structures on this node
1168  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1169  *
1170  * If you use this function for less than VMAP_MAX_ALLOC pages, it could be
1171  * faster than vmap so it's good.  But if you mix long-life and short-life
1172  * objects with vm_map_ram(), it could consume lots of address space through
1173  * fragmentation (especially on a 32bit machine).  You could see failures in
1174  * the end.  Please use this function for short-lived objects.
1175  *
1176  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1177  */
1178 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1179 {
1180         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1181         unsigned long addr;
1182         void *mem;
1183
1184         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1185                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1186                 if (IS_ERR(mem))
1187                         return NULL;
1188                 addr = (unsigned long)mem;
1189         } else {
1190                 struct vmap_area *va;
1191                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1192                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1193                 if (IS_ERR(va))
1194                         return NULL;
1195
1196                 addr = va->va_start;
1197                 mem = (void *)addr;
1198         }
1199         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1200                 vm_unmap_ram(mem, count);
1201                 return NULL;
1202         }
1203         return mem;
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1206
1207 static struct vm_struct *vmlist __initdata;
1208 /**
1209  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1210  * @vm: vm_struct to add
1211  *
1212  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1213  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1214  * should contain proper values and the other fields should be zero.
1215  *
1216  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1217  */
1218 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1219 {
1220         struct vm_struct *tmp, **p;
1221
1222         BUG_ON(vmap_initialized);
1223         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1224                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
1225                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1226                         break;
1227                 } else
1228                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1229         }
1230         vm->next = *p;
1231         *p = vm;
1232 }
1233
1234 /**
1235  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1236  * @vm: vm_struct to register
1237  * @align: requested alignment
1238  *
1239  * This function is used to register kernel vm area before
1240  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1241  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1242  * vm->addr contains the allocated address.
1243  *
1244  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1245  */
1246 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1247 {
1248         static size_t vm_init_off __initdata;
1249         unsigned long addr;
1250
1251         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1252         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1253
1254         vm->addr = (void *)addr;
1255
1256         vm_area_add_early(vm);
1257 }
1258
1259 void __init vmalloc_init(void)
1260 {
1261         struct vmap_area *va;
1262         struct vm_struct *tmp;
1263         int i;
1264
1265         for_each_possible_cpu(i) {
1266                 struct vmap_block_queue *vbq;
1267                 struct vfree_deferred *p;
1268
1269                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1270                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1271                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1272                 p = &per_cpu(vfree_deferred, i);
1273                 init_llist_head(&p->list);
1274                 INIT_WORK(&p->wq, free_work);
1275         }
1276
1277         /* Import existing vmlist entries. */
1278         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1279                 va = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_NOWAIT);
1280                 va->flags = VM_VM_AREA;
1281                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1282                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1283                 va->vm = tmp;
1284                 __insert_vmap_area(va);
1285         }
1286
1287         vmap_area_pcpu_hole = VMALLOC_END;
1288
1289         vmap_initialized = true;
1290 }
1291
1292 /**
1293  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1294  * @addr: start of the VM area to map
1295  * @size: size of the VM area to map
1296  * @prot: page protection flags to use
1297  * @pages: pages to map
1298  *
1299  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1300  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1301  * friends.
1302  *
1303  * NOTE:
1304  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1305  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1306  * before calling this function.
1307  *
1308  * RETURNS:
1309  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1310  */
1311 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1312                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1313 {
1314         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1315 }
1316
1317 /**
1318  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1319  * @addr: start of the VM area to unmap
1320  * @size: size of the VM area to unmap
1321  *
1322  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1323  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1324  * friends.
1325  *
1326  * NOTE:
1327  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1328  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1329  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1330  */
1331 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1332 {
1333         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
1336
1337 /**
1338  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1339  * @addr: start of the VM area to unmap
1340  * @size: size of the VM area to unmap
1341  *
1342  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1343  * the unmapping and tlb after.
1344  */
1345 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1346 {
1347         unsigned long end = addr + size;
1348
1349         flush_cache_vunmap(addr, end);
1350         vunmap_page_range(addr, end);
1351         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range);
1354
1355 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page **pages)
1356 {
1357         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1358         unsigned long end = addr + get_vm_area_size(area);
1359         int err;
1360
1361         err = vmap_page_range(addr, end, prot, pages);
1362
1363         return err > 0 ? 0 : err;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1366
1367 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1368                               unsigned long flags, const void *caller)
1369 {
1370         spin_lock(&vmap_area_lock);
1371         vm->flags = flags;
1372         vm->addr = (void *)va->va_start;
1373         vm->size = va->va_end - va->va_start;
1374         vm->caller = caller;
1375         va->vm = vm;
1376         va->flags |= VM_VM_AREA;
1377         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1378 }
1379
1380 static void clear_vm_uninitialized_flag(struct vm_struct *vm)
1381 {
1382         /*
1383          * Before removing VM_UNINITIALIZED,
1384          * we should make sure that vm has proper values.
1385          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
1386          */
1387         smp_wmb();
1388         vm->flags &= ~VM_UNINITIALIZED;
1389 }
1390
1391 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1392                 unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
1393                 unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
1394 {
1395         struct vmap_area *va;
1396         struct vm_struct *area;
1397
1398         BUG_ON(in_interrupt());
1399         size = PAGE_ALIGN(size);
1400         if (unlikely(!size))
1401                 return NULL;
1402
1403         if (flags & VM_IOREMAP)
1404                 align = 1ul << clamp_t(int, get_count_order_long(size),
1405                                        PAGE_SHIFT, IOREMAP_MAX_ORDER);
1406
1407         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1408         if (unlikely(!area))
1409                 return NULL;
1410
1411         if (!(flags & VM_NO_GUARD))
1412                 size += PAGE_SIZE;
1413
1414         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1415         if (IS_ERR(va)) {
1416                 kfree(area);
1417                 return NULL;
1418         }
1419
1420         setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1421
1422         return area;
1423 }
1424
1425 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1426                                 unsigned long start, unsigned long end)
1427 {
1428         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1429                                   GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1432
1433 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1434                                        unsigned long start, unsigned long end,
1435                                        const void *caller)
1436 {
1437         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1438                                   GFP_KERNEL, caller);
1439 }
1440
1441 /**
1442  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1443  *      @size:          size of the area
1444  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1445  *
1446  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1447  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1448  *      on success or %NULL on failure.
1449  */
1450 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1451 {
1452         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1453                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
1454                                   __builtin_return_address(0));
1455 }
1456
1457 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1458                                 const void *caller)
1459 {
1460         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1461                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
1462 }
1463
1464 /**
1465  *      find_vm_area  -  find a continuous kernel virtual area
1466  *      @addr:          base address
1467  *
1468  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
1469  *      It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
1470  *      pointer valid.
1471  */
1472 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1473 {
1474         struct vmap_area *va;
1475
1476         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1477         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1478                 return va->vm;
1479
1480         return NULL;
1481 }
1482
1483 /**
1484  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1485  *      @addr:          base address
1486  *
1487  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1488  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1489  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1490  */
1491 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1492 {
1493         struct vmap_area *va;
1494
1495         might_sleep();
1496
1497         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1498         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1499                 struct vm_struct *vm = va->vm;
1500
1501                 spin_lock(&vmap_area_lock);
1502                 va->vm = NULL;
1503                 va->flags &= ~VM_VM_AREA;
1504                 va->flags |= VM_LAZY_FREE;
1505                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
1506
1507                 vmap_debug_free_range(va->va_start, va->va_end);
1508                 kasan_free_shadow(vm);
1509                 free_unmap_vmap_area(va);
1510
1511                 return vm;
1512         }
1513         return NULL;
1514 }
1515
1516 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1517 {
1518         struct vm_struct *area;
1519
1520         if (!addr)
1521                 return;
1522
1523         if (WARN(!PAGE_ALIGNED(addr), "Trying to vfree() bad address (%p)\n",
1524                         addr))
1525                 return;
1526
1527         area = find_vm_area(addr);
1528         if (unlikely(!area)) {
1529                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1530                                 addr);
1531                 return;
1532         }
1533
1534         debug_check_no_locks_freed(addr, get_vm_area_size(area));
1535         debug_check_no_obj_freed(addr, get_vm_area_size(area));
1536
1537         remove_vm_area(addr);
1538         if (deallocate_pages) {
1539                 int i;
1540
1541                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1542                         struct page *page = area->pages[i];
1543
1544                         BUG_ON(!page);
1545                         __free_pages(page, 0);
1546                 }
1547
1548                 kvfree(area->pages);
1549         }
1550
1551         kfree(area);
1552         return;
1553 }
1554
1555 static inline void __vfree_deferred(const void *addr)
1556 {
1557         /*
1558          * Use raw_cpu_ptr() because this can be called from preemptible
1559          * context. Preemption is absolutely fine here, because the llist_add()
1560          * implementation is lockless, so it works even if we are adding to
1561          * nother cpu's list.  schedule_work() should be fine with this too.
1562          */
1563         struct vfree_deferred *p = raw_cpu_ptr(&vfree_deferred);
1564
1565         if (llist_add((struct llist_node *)addr, &p->list))
1566                 schedule_work(&p->wq);
1567 }
1568
1569 /**
1570  *      vfree_atomic  -  release memory allocated by vmalloc()
1571  *      @addr:          memory base address
1572  *
1573  *      This one is just like vfree() but can be called in any atomic context
1574  *      except NMIs.
1575  */
1576 void vfree_atomic(const void *addr)
1577 {
1578         BUG_ON(in_nmi());
1579
1580         kmemleak_free(addr);
1581
1582         if (!addr)
1583                 return;
1584         __vfree_deferred(addr);
1585 }
1586
1587 /**
1588  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1589  *      @addr:          memory base address
1590  *
1591  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1592  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1593  *      NULL, no operation is performed.
1594  *
1595  *      Must not be called in NMI context (strictly speaking, only if we don't
1596  *      have CONFIG_ARCH_HAVE_NMI_SAFE_CMPXCHG, but making the calling
1597  *      conventions for vfree() arch-depenedent would be a really bad idea)
1598  *
1599  *      NOTE: assumes that the object at @addr has a size >= sizeof(llist_node)
1600  */
1601 void vfree(const void *addr)
1602 {
1603         BUG_ON(in_nmi());
1604
1605         kmemleak_free(addr);
1606
1607         if (!addr)
1608                 return;
1609         if (unlikely(in_interrupt()))
1610                 __vfree_deferred(addr);
1611         else
1612                 __vunmap(addr, 1);
1613 }
1614 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1615
1616 /**
1617  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1618  *      @addr:          memory base address
1619  *
1620  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1621  *      which was created from the page array passed to vmap().
1622  *
1623  *      Must not be called in interrupt context.
1624  */
1625 void vunmap(const void *addr)
1626 {
1627         BUG_ON(in_interrupt());
1628         might_sleep();
1629         if (addr)
1630                 __vunmap(addr, 0);
1631 }
1632 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1633
1634 /**
1635  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1636  *      @pages:         array of page pointers
1637  *      @count:         number of pages to map
1638  *      @flags:         vm_area->flags
1639  *      @prot:          page protection for the mapping
1640  *
1641  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1642  *      space.
1643  */
1644 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1645                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1646 {
1647         struct vm_struct *area;
1648         unsigned long size;             /* In bytes */
1649
1650         might_sleep();
1651
1652         if (count > totalram_pages)
1653                 return NULL;
1654
1655         size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1656         area = get_vm_area_caller(size, flags, __builtin_return_address(0));
1657         if (!area)
1658                 return NULL;
1659
1660         if (map_vm_area(area, prot, pages)) {
1661                 vunmap(area->addr);
1662                 return NULL;
1663         }
1664
1665         return area->addr;
1666 }
1667 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1668
1669 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1670                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1671                             int node, const void *caller);
1672 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1673                                  pgprot_t prot, int node)
1674 {
1675         struct page **pages;
1676         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1677         const gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
1678         const gfp_t alloc_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
1679         const gfp_t highmem_mask = (gfp_mask & (GFP_DMA | GFP_DMA32)) ?
1680                                         0 :
1681                                         __GFP_HIGHMEM;
1682
1683         nr_pages = get_vm_area_size(area) >> PAGE_SHIFT;
1684         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1685
1686         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1687         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1688                 pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|highmem_mask,
1689                                 PAGE_KERNEL, node, area->caller);
1690         } else {
1691                 pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
1692         }
1693
1694         if (!pages) {
1695                 remove_vm_area(area->addr);
1696                 kfree(area);
1697                 return NULL;
1698         }
1699
1700         area->pages = pages;
1701         area->nr_pages = nr_pages;
1702
1703         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1704                 struct page *page;
1705
1706                 if (node == NUMA_NO_NODE)
1707                         page = alloc_page(alloc_mask|highmem_mask);
1708                 else
1709                         page = alloc_pages_node(node, alloc_mask|highmem_mask, 0);
1710
1711                 if (unlikely(!page)) {
1712                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1713                         area->nr_pages = i;
1714                         goto fail;
1715                 }
1716                 area->pages[i] = page;
1717                 if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask|highmem_mask))
1718                         cond_resched();
1719         }
1720
1721         if (map_vm_area(area, prot, pages))
1722                 goto fail;
1723         return area->addr;
1724
1725 fail:
1726         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
1727                           "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes",
1728                           (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
1729         vfree(area->addr);
1730         return NULL;
1731 }
1732
1733 /**
1734  *      __vmalloc_node_range  -  allocate virtually contiguous memory
1735  *      @size:          allocation size
1736  *      @align:         desired alignment
1737  *      @start:         vm area range start
1738  *      @end:           vm area range end
1739  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1740  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1741  *      @vm_flags:      additional vm area flags (e.g. %VM_NO_GUARD)
1742  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1743  *      @caller:        caller's return address
1744  *
1745  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1746  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1747  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1748  */
1749 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
1750                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
1751                         pgprot_t prot, unsigned long vm_flags, int node,
1752                         const void *caller)
1753 {
1754         struct vm_struct *area;
1755         void *addr;
1756         unsigned long real_size = size;
1757
1758         size = PAGE_ALIGN(size);
1759         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages)
1760                 goto fail;
1761
1762         area = __get_vm_area_node(size, align, VM_ALLOC | VM_UNINITIALIZED |
1763                                 vm_flags, start, end, node, gfp_mask, caller);
1764         if (!area)
1765                 goto fail;
1766
1767         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node);
1768         if (!addr)
1769                 return NULL;
1770
1771         /*
1772          * First make sure the mappings are removed from all page-tables
1773          * before they are freed.
1774          */
1775         vmalloc_sync_unmappings();
1776
1777         /*
1778          * In this function, newly allocated vm_struct has VM_UNINITIALIZED
1779          * flag. It means that vm_struct is not fully initialized.
1780          * Now, it is fully initialized, so remove this flag here.
1781          */
1782         clear_vm_uninitialized_flag(area);
1783
1784         kmemleak_vmalloc(area, size, gfp_mask);
1785
1786         return addr;
1787
1788 fail:
1789         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
1790                           "vmalloc: allocation failure: %lu bytes", real_size);
1791         return NULL;
1792 }
1793
1794 /**
1795  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1796  *      @size:          allocation size
1797  *      @align:         desired alignment
1798  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1799  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1800  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1801  *      @caller:        caller's return address
1802  *
1803  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1804  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1805  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1806  *
1807  *      Reclaim modifiers in @gfp_mask - __GFP_NORETRY, __GFP_RETRY_MAYFAIL
1808  *      and __GFP_NOFAIL are not supported
1809  *
1810  *      Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted
1811  *      with mm people.
1812  *
1813  */
1814 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1815                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1816                             int node, const void *caller)
1817 {
1818         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1819                                 gfp_mask, prot, 0, node, caller);
1820 }
1821
1822 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1823 {
1824         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
1825                                 __builtin_return_address(0));
1826 }
1827 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1828
1829 static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
1830                                         int node, gfp_t flags)
1831 {
1832         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
1833                                         node, __builtin_return_address(0));
1834 }
1835
1836
1837 void *__vmalloc_node_flags_caller(unsigned long size, int node, gfp_t flags,
1838                                   void *caller)
1839 {
1840         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL, node, caller);
1841 }
1842
1843 /**
1844  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1845  *      @size:          allocation size
1846  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1847  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1848  *
1849  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1850  *      use __vmalloc() instead.
1851  */
1852 void *vmalloc(unsigned long size)
1853 {
1854         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1855                                     GFP_KERNEL);
1856 }
1857 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1858
1859 /**
1860  *      vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
1861  *      @size:  allocation size
1862  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1863  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1864  *      The memory allocated is set to zero.
1865  *
1866  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1867  *      use __vmalloc() instead.
1868  */
1869 void *vzalloc(unsigned long size)
1870 {
1871         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1872                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1873 }
1874 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
1875
1876 /**
1877  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1878  * @size: allocation size
1879  *
1880  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1881  * without leaking data.
1882  */
1883 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1884 {
1885         struct vm_struct *area;
1886         void *ret;
1887
1888         ret = __vmalloc_node(size, SHMLBA,
1889                              GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1890                              PAGE_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
1891                              __builtin_return_address(0));
1892         if (ret) {
1893                 area = find_vm_area(ret);
1894                 area->flags |= VM_USERMAP;
1895         }
1896         return ret;
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1899
1900 /**
1901  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1902  *      @size:          allocation size
1903  *      @node:          numa node
1904  *
1905  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1906  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1907  *
1908  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1909  *      use __vmalloc() instead.
1910  */
1911 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1912 {
1913         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL,
1914                                         node, __builtin_return_address(0));
1915 }
1916 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1917
1918 /**
1919  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
1920  * @size:       allocation size
1921  * @node:       numa node
1922  *
1923  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
1924  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1925  * The memory allocated is set to zero.
1926  *
1927  * For tight control over page level allocator and protection flags
1928  * use __vmalloc_node() instead.
1929  */
1930 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
1931 {
1932         return __vmalloc_node_flags(size, node,
1933                          GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1934 }
1935 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
1936
1937 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1938 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1939 #endif
1940
1941 /**
1942  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1943  *      @size:          allocation size
1944  *
1945  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1946  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1947  *      executable kernel virtual space.
1948  *
1949  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1950  *      use __vmalloc() instead.
1951  */
1952
1953 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1954 {
1955         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC,
1956                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1957 }
1958
1959 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1960 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
1961 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1962 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA | GFP_KERNEL)
1963 #else
1964 /*
1965  * 64b systems should always have either DMA or DMA32 zones. For others
1966  * GFP_DMA32 should do the right thing and use the normal zone.
1967  */
1968 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1969 #endif
1970
1971 /**
1972  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1973  *      @size:          allocation size
1974  *
1975  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1976  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1977  */
1978 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1979 {
1980         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1981                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1982 }
1983 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1984
1985 /**
1986  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1987  *      @size:          allocation size
1988  *
1989  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1990  * mapped to userspace without leaking data.
1991  */
1992 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1993 {
1994         struct vm_struct *area;
1995         void *ret;
1996
1997         ret = __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1998                              NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1999         if (ret) {
2000                 area = find_vm_area(ret);
2001                 area->flags |= VM_USERMAP;
2002         }
2003         return ret;
2004 }
2005 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
2006
2007 /*
2008  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
2009  * If the page is not present, fill zero.
2010  */
2011
2012 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2013 {
2014         struct page *p;
2015         int copied = 0;
2016
2017         while (count) {
2018                 unsigned long offset, length;
2019
2020                 offset = offset_in_page(addr);
2021                 length = PAGE_SIZE - offset;
2022                 if (length > count)
2023                         length = count;
2024                 p = vmalloc_to_page(addr);
2025                 /*
2026                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2027                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2028                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2029                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2030                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2031                  */
2032                 if (p) {
2033                         /*
2034                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2035                          * function description)
2036                          */
2037                         void *map = kmap_atomic(p);
2038                         memcpy(buf, map + offset, length);
2039                         kunmap_atomic(map);
2040                 } else
2041                         memset(buf, 0, length);
2042
2043                 addr += length;
2044                 buf += length;
2045                 copied += length;
2046                 count -= length;
2047         }
2048         return copied;
2049 }
2050
2051 static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2052 {
2053         struct page *p;
2054         int copied = 0;
2055
2056         while (count) {
2057                 unsigned long offset, length;
2058
2059                 offset = offset_in_page(addr);
2060                 length = PAGE_SIZE - offset;
2061                 if (length > count)
2062                         length = count;
2063                 p = vmalloc_to_page(addr);
2064                 /*
2065                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2066                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2067                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2068                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2069                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2070                  */
2071                 if (p) {
2072                         /*
2073                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2074                          * function description)
2075                          */
2076                         void *map = kmap_atomic(p);
2077                         memcpy(map + offset, buf, length);
2078                         kunmap_atomic(map);
2079                 }
2080                 addr += length;
2081                 buf += length;
2082                 copied += length;
2083                 count -= length;
2084         }
2085         return copied;
2086 }
2087
2088 /**
2089  *      vread() -  read vmalloc area in a safe way.
2090  *      @buf:           buffer for reading data
2091  *      @addr:          vm address.
2092  *      @count:         number of bytes to be read.
2093  *
2094  *      Returns # of bytes which addr and buf should be increased.
2095  *      (same number to @count). Returns 0 if [addr...addr+count) doesn't
2096  *      includes any intersect with alive vmalloc area.
2097  *
2098  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2099  *      copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2100  *      of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2101  *      proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2102  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2103  *
2104  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2105  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2106  *
2107  *      Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2108  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2109  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2110  *      any informaion, as /dev/kmem.
2111  *
2112  */
2113
2114 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2115 {
2116         struct vmap_area *va;
2117         struct vm_struct *vm;
2118         char *vaddr, *buf_start = buf;
2119         unsigned long buflen = count;
2120         unsigned long n;
2121
2122         /* Don't allow overflow */
2123         if ((unsigned long) addr + count < count)
2124                 count = -(unsigned long) addr;
2125
2126         spin_lock(&vmap_area_lock);
2127         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2128                 if (!count)
2129                         break;
2130
2131                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2132                         continue;
2133
2134                 vm = va->vm;
2135                 vaddr = (char *) vm->addr;
2136                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2137                         continue;
2138                 while (addr < vaddr) {
2139                         if (count == 0)
2140                                 goto finished;
2141                         *buf = '\0';
2142                         buf++;
2143                         addr++;
2144                         count--;
2145                 }
2146                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2147                 if (n > count)
2148                         n = count;
2149                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2150                         aligned_vread(buf, addr, n);
2151                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2152                         memset(buf, 0, n);
2153                 buf += n;
2154                 addr += n;
2155                 count -= n;
2156         }
2157 finished:
2158         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2159
2160         if (buf == buf_start)
2161                 return 0;
2162         /* zero-fill memory holes */
2163         if (buf != buf_start + buflen)
2164                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2165
2166         return buflen;
2167 }
2168
2169 /**
2170  *      vwrite() -  write vmalloc area in a safe way.
2171  *      @buf:           buffer for source data
2172  *      @addr:          vm address.
2173  *      @count:         number of bytes to be read.
2174  *
2175  *      Returns # of bytes which addr and buf should be incresed.
2176  *      (same number to @count).
2177  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersect with valid
2178  *      vmalloc area, returns 0.
2179  *
2180  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2181  *      copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2182  *      [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2183  *      proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2184  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2185  *
2186  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2187  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2188  *
2189  *      Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2190  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2191  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2192  *      any informaion, as /dev/kmem.
2193  */
2194
2195 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2196 {
2197         struct vmap_area *va;
2198         struct vm_struct *vm;
2199         char *vaddr;
2200         unsigned long n, buflen;
2201         int copied = 0;
2202
2203         /* Don't allow overflow */
2204         if ((unsigned long) addr + count < count)
2205                 count = -(unsigned long) addr;
2206         buflen = count;
2207
2208         spin_lock(&vmap_area_lock);
2209         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2210                 if (!count)
2211                         break;
2212
2213                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2214                         continue;
2215
2216                 vm = va->vm;
2217                 vaddr = (char *) vm->addr;
2218                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2219                         continue;
2220                 while (addr < vaddr) {
2221                         if (count == 0)
2222                                 goto finished;
2223                         buf++;
2224                         addr++;
2225                         count--;
2226                 }
2227                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2228                 if (n > count)
2229                         n = count;
2230                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
2231                         aligned_vwrite(buf, addr, n);
2232                         copied++;
2233                 }
2234                 buf += n;
2235                 addr += n;
2236                 count -= n;
2237         }
2238 finished:
2239         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2240         if (!copied)
2241                 return 0;
2242         return buflen;
2243 }
2244
2245 /**
2246  *      remap_vmalloc_range_partial  -  map vmalloc pages to userspace
2247  *      @vma:           vma to cover
2248  *      @uaddr:         target user address to start at
2249  *      @kaddr:         virtual address of vmalloc kernel memory
2250  *      @pgoff:         offset from @kaddr to start at
2251  *      @size:          size of map area
2252  *
2253  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2254  *
2255  *      This function checks that @kaddr is a valid vmalloc'ed area,
2256  *      and that it is big enough to cover the range starting at
2257  *      @uaddr in @vma. Will return failure if that criteria isn't
2258  *      met.
2259  *
2260  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2261  */
2262 int remap_vmalloc_range_partial(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr,
2263                                 void *kaddr, unsigned long pgoff,
2264                                 unsigned long size)
2265 {
2266         struct vm_struct *area;
2267         unsigned long off;
2268         unsigned long end_index;
2269
2270         if (check_shl_overflow(pgoff, PAGE_SHIFT, &off))
2271                 return -EINVAL;
2272
2273         size = PAGE_ALIGN(size);
2274
2275         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr) || !PAGE_ALIGNED(kaddr))
2276                 return -EINVAL;
2277
2278         area = find_vm_area(kaddr);
2279         if (!area)
2280                 return -EINVAL;
2281
2282         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
2283                 return -EINVAL;
2284
2285         if (check_add_overflow(size, off, &end_index) ||
2286             end_index > get_vm_area_size(area))
2287                 return -EINVAL;
2288         kaddr += off;
2289
2290         do {
2291                 struct page *page = vmalloc_to_page(kaddr);
2292                 int ret;
2293
2294                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
2295                 if (ret)
2296                         return ret;
2297
2298                 uaddr += PAGE_SIZE;
2299                 kaddr += PAGE_SIZE;
2300                 size -= PAGE_SIZE;
2301         } while (size > 0);
2302
2303         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
2304
2305         return 0;
2306 }
2307 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range_partial);
2308
2309 /**
2310  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
2311  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
2312  *      @addr:          vmalloc memory
2313  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
2314  *
2315  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2316  *
2317  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2318  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
2319  *      that criteria isn't met.
2320  *
2321  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2322  */
2323 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
2324                                                 unsigned long pgoff)
2325 {
2326         return remap_vmalloc_range_partial(vma, vma->vm_start,
2327                                            addr, pgoff,
2328                                            vma->vm_end - vma->vm_start);
2329 }
2330 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
2331
2332 /*
2333  * Implement stubs for vmalloc_sync_[un]mappings () if the architecture chose
2334  * not to have one.
2335  *
2336  * The purpose of this function is to make sure the vmalloc area
2337  * mappings are identical in all page-tables in the system.
2338  */
2339 void __weak vmalloc_sync_mappings(void)
2340 {
2341 }
2342
2343 void __weak vmalloc_sync_unmappings(void)
2344 {
2345 }
2346
2347 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
2348 {
2349         pte_t ***p = data;
2350
2351         if (p) {
2352                 *(*p) = pte;
2353                 (*p)++;
2354         }
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /**
2359  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
2360  *      @size:          size of the area
2361  *      @ptes:          returns the PTEs for the address space
2362  *
2363  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
2364  *
2365  *      This function reserves a range of kernel address space, and
2366  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
2367  *      are created.
2368  *
2369  *      If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
2370  *      allocated for the VM area are returned.
2371  */
2372 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
2373 {
2374         struct vm_struct *area;
2375
2376         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
2377                                 __builtin_return_address(0));
2378         if (area == NULL)
2379                 return NULL;
2380
2381         /*
2382          * This ensures that page tables are constructed for this region
2383          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
2384          */
2385         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
2386                                 size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
2387                 free_vm_area(area);
2388                 return NULL;
2389         }
2390
2391         return area;
2392 }
2393 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
2394
2395 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
2396 {
2397         struct vm_struct *ret;
2398         ret = remove_vm_area(area->addr);
2399         BUG_ON(ret != area);
2400         kfree(area);
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
2403
2404 #ifdef CONFIG_SMP
2405 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
2406 {
2407         return rb_entry_safe(n, struct vmap_area, rb_node);
2408 }
2409
2410 /**
2411  * pvm_find_next_prev - find the next and prev vmap_area surrounding @end
2412  * @end: target address
2413  * @pnext: out arg for the next vmap_area
2414  * @pprev: out arg for the previous vmap_area
2415  *
2416  * Returns: %true if either or both of next and prev are found,
2417  *          %false if no vmap_area exists
2418  *
2419  * Find vmap_areas end addresses of which enclose @end.  ie. if not
2420  * NULL, *pnext->va_end > @end and *pprev->va_end <= @end.
2421  */
2422 static bool pvm_find_next_prev(unsigned long end,
2423                                struct vmap_area **pnext,
2424                                struct vmap_area **pprev)
2425 {
2426         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
2427         struct vmap_area *va = NULL;
2428
2429         while (n) {
2430                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
2431                 if (end < va->va_end)
2432                         n = n->rb_left;
2433                 else if (end > va->va_end)
2434                         n = n->rb_right;
2435                 else
2436                         break;
2437         }
2438
2439         if (!va)
2440                 return false;
2441
2442         if (va->va_end > end) {
2443                 *pnext = va;
2444                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2445         } else {
2446                 *pprev = va;
2447                 *pnext = node_to_va(rb_next(&(*pprev)->rb_node));
2448         }
2449         return true;
2450 }
2451
2452 /**
2453  * pvm_determine_end - find the highest aligned address between two vmap_areas
2454  * @pnext: in/out arg for the next vmap_area
2455  * @pprev: in/out arg for the previous vmap_area
2456  * @align: alignment
2457  *
2458  * Returns: determined end address
2459  *
2460  * Find the highest aligned address between *@pnext and *@pprev below
2461  * VMALLOC_END.  *@pnext and *@pprev are adjusted so that the aligned
2462  * down address is between the end addresses of the two vmap_areas.
2463  *
2464  * Please note that the address returned by this function may fall
2465  * inside *@pnext vmap_area.  The caller is responsible for checking
2466  * that.
2467  */
2468 static unsigned long pvm_determine_end(struct vmap_area **pnext,
2469                                        struct vmap_area **pprev,
2470                                        unsigned long align)
2471 {
2472         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2473         unsigned long addr;
2474
2475         if (*pnext)
2476                 addr = min((*pnext)->va_start & ~(align - 1), vmalloc_end);
2477         else
2478                 addr = vmalloc_end;
2479
2480         while (*pprev && (*pprev)->va_end > addr) {
2481                 *pnext = *pprev;
2482                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2483         }
2484
2485         return addr;
2486 }
2487
2488 /**
2489  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
2490  * @offsets: array containing offset of each area
2491  * @sizes: array containing size of each area
2492  * @nr_vms: the number of areas to allocate
2493  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
2494  *
2495  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
2496  *          vm_structs on success, %NULL on failure
2497  *
2498  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
2499  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
2500  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
2501  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
2502  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
2503  * areas are allocated from top.
2504  *
2505  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple.  It
2506  * does everything top-down and scans areas from the end looking for
2507  * matching slot.  While scanning, if any of the areas overlaps with
2508  * existing vmap_area, the base address is pulled down to fit the
2509  * area.  Scanning is repeated till all the areas fit and then all
2510  * necessary data structures are inserted and the result is returned.
2511  */
2512 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
2513                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
2514                                      size_t align)
2515 {
2516         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
2517         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2518         struct vmap_area **vas, *prev, *next;
2519         struct vm_struct **vms;
2520         int area, area2, last_area, term_area;
2521         unsigned long base, start, end, last_end;
2522         bool purged = false;
2523
2524         /* verify parameters and allocate data structures */
2525         BUG_ON(offset_in_page(align) || !is_power_of_2(align));
2526         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
2527                 start = offsets[area];
2528                 end = start + sizes[area];
2529
2530                 /* is everything aligned properly? */
2531                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
2532                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
2533
2534                 /* detect the area with the highest address */
2535                 if (start > offsets[last_area])
2536                         last_area = area;
2537
2538                 for (area2 = area + 1; area2 < nr_vms; area2++) {
2539                         unsigned long start2 = offsets[area2];
2540                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
2541
2542                         BUG_ON(start2 < end && start < end2);
2543                 }
2544         }
2545         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
2546
2547         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
2548                 WARN_ON(true);
2549                 return NULL;
2550         }
2551
2552         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
2553         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
2554         if (!vas || !vms)
2555                 goto err_free2;
2556
2557         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2558                 vas[area] = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_KERNEL);
2559                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
2560                 if (!vas[area] || !vms[area])
2561                         goto err_free;
2562         }
2563 retry:
2564         spin_lock(&vmap_area_lock);
2565
2566         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
2567         area = term_area = last_area;
2568         start = offsets[area];
2569         end = start + sizes[area];
2570
2571         if (!pvm_find_next_prev(vmap_area_pcpu_hole, &next, &prev)) {
2572                 base = vmalloc_end - last_end;
2573                 goto found;
2574         }
2575         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2576
2577         while (true) {
2578                 BUG_ON(next && next->va_end <= base + end);
2579                 BUG_ON(prev && prev->va_end > base + end);
2580
2581                 /*
2582                  * base might have underflowed, add last_end before
2583                  * comparing.
2584                  */
2585                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end) {
2586                         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2587                         if (!purged) {
2588                                 purge_vmap_area_lazy();
2589                                 purged = true;
2590                                 goto retry;
2591                         }
2592                         goto err_free;
2593                 }
2594
2595                 /*
2596                  * If next overlaps, move base downwards so that it's
2597                  * right below next and then recheck.
2598                  */
2599                 if (next && next->va_start < base + end) {
2600                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2601                         term_area = area;
2602                         continue;
2603                 }
2604
2605                 /*
2606                  * If prev overlaps, shift down next and prev and move
2607                  * base so that it's right below new next and then
2608                  * recheck.
2609                  */
2610                 if (prev && prev->va_end > base + start)  {
2611                         next = prev;
2612                         prev = node_to_va(rb_prev(&next->rb_node));
2613                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2614                         term_area = area;
2615                         continue;
2616                 }
2617
2618                 /*
2619                  * This area fits, move on to the previous one.  If
2620                  * the previous one is the terminal one, we're done.
2621                  */
2622                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
2623                 if (area == term_area)
2624                         break;
2625                 start = offsets[area];
2626                 end = start + sizes[area];
2627                 pvm_find_next_prev(base + end, &next, &prev);
2628         }
2629 found:
2630         /* we've found a fitting base, insert all va's */
2631         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2632                 struct vmap_area *va = vas[area];
2633
2634                 va->va_start = base + offsets[area];
2635                 va->va_end = va->va_start + sizes[area];
2636                 __insert_vmap_area(va);
2637         }
2638
2639         vmap_area_pcpu_hole = base + offsets[last_area];
2640
2641         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2642
2643         /* insert all vm's */
2644         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
2645                 setup_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
2646                                  pcpu_get_vm_areas);
2647
2648         kfree(vas);
2649         return vms;
2650
2651 err_free:
2652         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2653                 kfree(vas[area]);
2654                 kfree(vms[area]);
2655         }
2656 err_free2:
2657         kfree(vas);
2658         kfree(vms);
2659         return NULL;
2660 }
2661
2662 /**
2663  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
2664  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
2665  * @nr_vms: the number of allocated areas
2666  *
2667  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
2668  */
2669 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
2670 {
2671         int i;
2672
2673         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
2674                 free_vm_area(vms[i]);
2675         kfree(vms);
2676 }
2677 #endif  /* CONFIG_SMP */
2678
2679 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2680 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2681         __acquires(&vmap_area_lock)
2682 {
2683         spin_lock(&vmap_area_lock);
2684         return seq_list_start(&vmap_area_list, *pos);
2685 }
2686
2687 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
2688 {
2689         return seq_list_next(p, &vmap_area_list, pos);
2690 }
2691
2692 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
2693         __releases(&vmap_area_lock)
2694 {
2695         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2696 }
2697
2698 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
2699 {
2700         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2701                 unsigned int nr, *counters = m->private;
2702
2703                 if (!counters)
2704                         return;
2705
2706                 if (v->flags & VM_UNINITIALIZED)
2707                         return;
2708                 /* Pair with smp_wmb() in clear_vm_uninitialized_flag() */
2709                 smp_rmb();
2710
2711                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2712
2713                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
2714                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
2715
2716                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
2717                         if (counters[nr])
2718                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
2719         }
2720 }
2721
2722 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
2723 {
2724         struct vmap_area *va;
2725         struct vm_struct *v;
2726
2727         va = list_entry(p, struct vmap_area, list);
2728
2729         /*
2730          * s_show can encounter race with remove_vm_area, !VM_VM_AREA on
2731          * behalf of vmap area is being tear down or vm_map_ram allocation.
2732          */
2733         if (!(va->flags & VM_VM_AREA)) {
2734                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld %s\n",
2735                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
2736                         va->va_end - va->va_start,
2737                         va->flags & VM_LAZY_FREE ? "unpurged vm_area" : "vm_map_ram");
2738
2739                 return 0;
2740         }
2741
2742         v = va->vm;
2743
2744         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
2745                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
2746
2747         if (v->caller)
2748                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
2749
2750         if (v->nr_pages)
2751                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
2752
2753         if (v->phys_addr)
2754                 seq_printf(m, " phys=%pa", &v->phys_addr);
2755
2756         if (v->flags & VM_IOREMAP)
2757                 seq_puts(m, " ioremap");
2758
2759         if (v->flags & VM_ALLOC)
2760                 seq_puts(m, " vmalloc");
2761
2762         if (v->flags & VM_MAP)
2763                 seq_puts(m, " vmap");
2764
2765         if (v->flags & VM_USERMAP)
2766                 seq_puts(m, " user");
2767
2768         if (is_vmalloc_addr(v->pages))
2769                 seq_puts(m, " vpages");
2770
2771         show_numa_info(m, v);
2772         seq_putc(m, '\n');
2773         return 0;
2774 }
2775
2776 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
2777         .start = s_start,
2778         .next = s_next,
2779         .stop = s_stop,
2780         .show = s_show,
2781 };
2782
2783 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
2784 {
2785         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
2786                 return seq_open_private(file, &vmalloc_op,
2787                                         nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2788         else
2789                 return seq_open(file, &vmalloc_op);
2790 }
2791
2792 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
2793         .open           = vmalloc_open,
2794         .read           = seq_read,
2795         .llseek         = seq_lseek,
2796         .release        = seq_release_private,
2797 };
2798
2799 static int __init proc_vmalloc_init(void)
2800 {
2801         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
2802         return 0;
2803 }
2804 module_init(proc_vmalloc_init);
2805
2806 #endif
2807