OSDN Git Service

sched/fair: Make sure to update tg contrib for blocked load
[android-x86/kernel.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 /*
612  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
613  * before attempting to purge with a TLB flush.
614  *
615  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
616  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
617  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
618  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
619  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
620  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
621  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
622  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
623  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
624  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
625  * becomes a problem on bigger systems.
626  */
627 static unsigned long lazy_max_pages(void)
628 {
629         unsigned int log;
630
631         log = fls(num_online_cpus());
632
633         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
634 }
635
636 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
637
638 /*
639  * Serialize vmap purging.  There is no actual criticial section protected
640  * by this look, but we want to avoid concurrent calls for performance
641  * reasons and to make the pcpu_get_vm_areas more deterministic.
642  */
643 static DEFINE_MUTEX(vmap_purge_lock);
644
645 /* for per-CPU blocks */
646 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
647
648 /*
649  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
650  * immediately freed.
651  */
652 void set_iounmap_nonlazy(void)
653 {
654         atomic_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
655 }
656
657 /*
658  * Purges all lazily-freed vmap areas.
659  */
660 static bool __purge_vmap_area_lazy(unsigned long start, unsigned long end)
661 {
662         struct llist_node *valist;
663         struct vmap_area *va;
664         struct vmap_area *n_va;
665         bool do_free = false;
666
667         lockdep_assert_held(&vmap_purge_lock);
668
669         valist = llist_del_all(&vmap_purge_list);
670         llist_for_each_entry(va, valist, purge_list) {
671                 if (va->va_start < start)
672                         start = va->va_start;
673                 if (va->va_end > end)
674                         end = va->va_end;
675                 do_free = true;
676         }
677
678         if (!do_free)
679                 return false;
680
681         flush_tlb_kernel_range(start, end);
682
683         spin_lock(&vmap_area_lock);
684         llist_for_each_entry_safe(va, n_va, valist, purge_list) {
685                 int nr = (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
686
687                 __free_vmap_area(va);
688                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
689                 cond_resched_lock(&vmap_area_lock);
690         }
691         spin_unlock(&vmap_area_lock);
692         return true;
693 }
694
695 /*
696  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
697  * is already purging.
698  */
699 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
700 {
701         if (mutex_trylock(&vmap_purge_lock)) {
702                 __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
703                 mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
704         }
705 }
706
707 /*
708  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
709  */
710 static void purge_vmap_area_lazy(void)
711 {
712         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
713         purge_fragmented_blocks_allcpus();
714         __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
715         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
716 }
717
718 /*
719  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
720  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
721  * previously.
722  */
723 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
724 {
725         int nr_lazy;
726
727         nr_lazy = atomic_add_return((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT,
728                                     &vmap_lazy_nr);
729
730         /* After this point, we may free va at any time */
731         llist_add(&va->purge_list, &vmap_purge_list);
732
733         if (unlikely(nr_lazy > lazy_max_pages()))
734                 try_purge_vmap_area_lazy();
735 }
736
737 /*
738  * Free and unmap a vmap area
739  */
740 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
741 {
742         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
743         unmap_vmap_area(va);
744         if (debug_pagealloc_enabled())
745                 flush_tlb_kernel_range(va->va_start, va->va_end);
746
747         free_vmap_area_noflush(va);
748 }
749
750 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
751 {
752         struct vmap_area *va;
753
754         spin_lock(&vmap_area_lock);
755         va = __find_vmap_area(addr);
756         spin_unlock(&vmap_area_lock);
757
758         return va;
759 }
760
761 /*** Per cpu kva allocator ***/
762
763 /*
764  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
765  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
766  */
767 /*
768  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
769  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
770  * instead (we just need a rough idea)
771  */
772 #if BITS_PER_LONG == 32
773 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
774 #else
775 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
776 #endif
777
778 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
779 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
780 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
781 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
782 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
783 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
784 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
785                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
786                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
787                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
788
789 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
790
791 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
792
793 struct vmap_block_queue {
794         spinlock_t lock;
795         struct list_head free;
796 };
797
798 struct vmap_block {
799         spinlock_t lock;
800         struct vmap_area *va;
801         unsigned long free, dirty;
802         unsigned long dirty_min, dirty_max; /*< dirty range */
803         struct list_head free_list;
804         struct rcu_head rcu_head;
805         struct list_head purge;
806 };
807
808 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
809 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
810
811 /*
812  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
813  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
814  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
815  */
816 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
817 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
818
819 /*
820  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
821  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
822  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
823  * big problem.
824  */
825
826 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
827 {
828         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
829         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
830         return addr;
831 }
832
833 static void *vmap_block_vaddr(unsigned long va_start, unsigned long pages_off)
834 {
835         unsigned long addr;
836
837         addr = va_start + (pages_off << PAGE_SHIFT);
838         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) != addr_to_vb_idx(va_start));
839         return (void *)addr;
840 }
841
842 /**
843  * new_vmap_block - allocates new vmap_block and occupies 2^order pages in this
844  *                  block. Of course pages number can't exceed VMAP_BBMAP_BITS
845  * @order:    how many 2^order pages should be occupied in newly allocated block
846  * @gfp_mask: flags for the page level allocator
847  *
848  * Returns: virtual address in a newly allocated block or ERR_PTR(-errno)
849  */
850 static void *new_vmap_block(unsigned int order, gfp_t gfp_mask)
851 {
852         struct vmap_block_queue *vbq;
853         struct vmap_block *vb;
854         struct vmap_area *va;
855         unsigned long vb_idx;
856         int node, err;
857         void *vaddr;
858
859         node = numa_node_id();
860
861         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
862                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
863         if (unlikely(!vb))
864                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
865
866         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
867                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
868                                         node, gfp_mask);
869         if (IS_ERR(va)) {
870                 kfree(vb);
871                 return ERR_CAST(va);
872         }
873
874         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
875         if (unlikely(err)) {
876                 kfree(vb);
877                 free_vmap_area(va);
878                 return ERR_PTR(err);
879         }
880
881         vaddr = vmap_block_vaddr(va->va_start, 0);
882         spin_lock_init(&vb->lock);
883         vb->va = va;
884         /* At least something should be left free */
885         BUG_ON(VMAP_BBMAP_BITS <= (1UL << order));
886         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS - (1UL << order);
887         vb->dirty = 0;
888         vb->dirty_min = VMAP_BBMAP_BITS;
889         vb->dirty_max = 0;
890         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
891
892         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
893         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
894         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
895         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
896         BUG_ON(err);
897         radix_tree_preload_end();
898
899         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
900         spin_lock(&vbq->lock);
901         list_add_tail_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
902         spin_unlock(&vbq->lock);
903         put_cpu_var(vmap_block_queue);
904
905         return vaddr;
906 }
907
908 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
909 {
910         struct vmap_block *tmp;
911         unsigned long vb_idx;
912
913         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
914         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
915         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
916         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
917         BUG_ON(tmp != vb);
918
919         free_vmap_area_noflush(vb->va);
920         kfree_rcu(vb, rcu_head);
921 }
922
923 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
924 {
925         LIST_HEAD(purge);
926         struct vmap_block *vb;
927         struct vmap_block *n_vb;
928         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
929
930         rcu_read_lock();
931         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
932
933                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
934                         continue;
935
936                 spin_lock(&vb->lock);
937                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
938                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
939                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
940                         vb->dirty_min = 0;
941                         vb->dirty_max = VMAP_BBMAP_BITS;
942                         spin_lock(&vbq->lock);
943                         list_del_rcu(&vb->free_list);
944                         spin_unlock(&vbq->lock);
945                         spin_unlock(&vb->lock);
946                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
947                 } else
948                         spin_unlock(&vb->lock);
949         }
950         rcu_read_unlock();
951
952         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
953                 list_del(&vb->purge);
954                 free_vmap_block(vb);
955         }
956 }
957
958 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
959 {
960         int cpu;
961
962         for_each_possible_cpu(cpu)
963                 purge_fragmented_blocks(cpu);
964 }
965
966 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
967 {
968         struct vmap_block_queue *vbq;
969         struct vmap_block *vb;
970         void *vaddr = NULL;
971         unsigned int order;
972
973         BUG_ON(offset_in_page(size));
974         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
975         if (WARN_ON(size == 0)) {
976                 /*
977                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
978                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
979                  * early.
980                  */
981                 return NULL;
982         }
983         order = get_order(size);
984
985         rcu_read_lock();
986         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
987         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
988                 unsigned long pages_off;
989
990                 spin_lock(&vb->lock);
991                 if (vb->free < (1UL << order)) {
992                         spin_unlock(&vb->lock);
993                         continue;
994                 }
995
996                 pages_off = VMAP_BBMAP_BITS - vb->free;
997                 vaddr = vmap_block_vaddr(vb->va->va_start, pages_off);
998                 vb->free -= 1UL << order;
999                 if (vb->free == 0) {
1000                         spin_lock(&vbq->lock);
1001                         list_del_rcu(&vb->free_list);
1002                         spin_unlock(&vbq->lock);
1003                 }
1004
1005                 spin_unlock(&vb->lock);
1006                 break;
1007         }
1008
1009         put_cpu_var(vmap_block_queue);
1010         rcu_read_unlock();
1011
1012         /* Allocate new block if nothing was found */
1013         if (!vaddr)
1014                 vaddr = new_vmap_block(order, gfp_mask);
1015
1016         return vaddr;
1017 }
1018
1019 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
1020 {
1021         unsigned long offset;
1022         unsigned long vb_idx;
1023         unsigned int order;
1024         struct vmap_block *vb;
1025
1026         BUG_ON(offset_in_page(size));
1027         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1028
1029         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1030
1031         order = get_order(size);
1032
1033         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
1034         offset >>= PAGE_SHIFT;
1035
1036         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
1037         rcu_read_lock();
1038         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
1039         rcu_read_unlock();
1040         BUG_ON(!vb);
1041
1042         vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1043
1044         if (debug_pagealloc_enabled())
1045                 flush_tlb_kernel_range((unsigned long)addr,
1046                                         (unsigned long)addr + size);
1047
1048         spin_lock(&vb->lock);
1049
1050         /* Expand dirty range */
1051         vb->dirty_min = min(vb->dirty_min, offset);
1052         vb->dirty_max = max(vb->dirty_max, offset + (1UL << order));
1053
1054         vb->dirty += 1UL << order;
1055         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
1056                 BUG_ON(vb->free);
1057                 spin_unlock(&vb->lock);
1058                 free_vmap_block(vb);
1059         } else
1060                 spin_unlock(&vb->lock);
1061 }
1062
1063 /**
1064  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1065  *
1066  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1067  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1068  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1069  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1070  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1071  *
1072  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1073  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1074  * from the vmap layer.
1075  */
1076 void vm_unmap_aliases(void)
1077 {
1078         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1079         int cpu;
1080         int flush = 0;
1081
1082         if (unlikely(!vmap_initialized))
1083                 return;
1084
1085         might_sleep();
1086
1087         for_each_possible_cpu(cpu) {
1088                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1089                 struct vmap_block *vb;
1090
1091                 rcu_read_lock();
1092                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1093                         spin_lock(&vb->lock);
1094                         if (vb->dirty) {
1095                                 unsigned long va_start = vb->va->va_start;
1096                                 unsigned long s, e;
1097
1098                                 s = va_start + (vb->dirty_min << PAGE_SHIFT);
1099                                 e = va_start + (vb->dirty_max << PAGE_SHIFT);
1100
1101                                 start = min(s, start);
1102                                 end   = max(e, end);
1103
1104                                 flush = 1;
1105                         }
1106                         spin_unlock(&vb->lock);
1107                 }
1108                 rcu_read_unlock();
1109         }
1110
1111         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1112         purge_fragmented_blocks_allcpus();
1113         if (!__purge_vmap_area_lazy(start, end) && flush)
1114                 flush_tlb_kernel_range(start, end);
1115         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1118
1119 /**
1120  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1121  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1122  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1123  */
1124 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1125 {
1126         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1127         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1128         struct vmap_area *va;
1129
1130         might_sleep();
1131         BUG_ON(!addr);
1132         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1133         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
1134         BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(addr));
1135
1136         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1137                 debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1138                 vb_free(mem, size);
1139                 return;
1140         }
1141
1142         va = find_vmap_area(addr);
1143         BUG_ON(!va);
1144         debug_check_no_locks_freed((void *)va->va_start,
1145                                     (va->va_end - va->va_start));
1146         free_unmap_vmap_area(va);
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1149
1150 /**
1151  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1152  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1153  * @count: number of pages
1154  * @node: prefer to allocate data structures on this node
1155  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1156  *
1157  * If you use this function for less than VMAP_MAX_ALLOC pages, it could be
1158  * faster than vmap so it's good.  But if you mix long-life and short-life
1159  * objects with vm_map_ram(), it could consume lots of address space through
1160  * fragmentation (especially on a 32bit machine).  You could see failures in
1161  * the end.  Please use this function for short-lived objects.
1162  *
1163  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1164  */
1165 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1166 {
1167         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1168         unsigned long addr;
1169         void *mem;
1170
1171         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1172                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1173                 if (IS_ERR(mem))
1174                         return NULL;
1175                 addr = (unsigned long)mem;
1176         } else {
1177                 struct vmap_area *va;
1178                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1179                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1180                 if (IS_ERR(va))
1181                         return NULL;
1182
1183                 addr = va->va_start;
1184                 mem = (void *)addr;
1185         }
1186         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1187                 vm_unmap_ram(mem, count);
1188                 return NULL;
1189         }
1190         return mem;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1193
1194 static struct vm_struct *vmlist __initdata;
1195 /**
1196  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1197  * @vm: vm_struct to add
1198  *
1199  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1200  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1201  * should contain proper values and the other fields should be zero.
1202  *
1203  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1204  */
1205 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1206 {
1207         struct vm_struct *tmp, **p;
1208
1209         BUG_ON(vmap_initialized);
1210         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1211                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
1212                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1213                         break;
1214                 } else
1215                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1216         }
1217         vm->next = *p;
1218         *p = vm;
1219 }
1220
1221 /**
1222  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1223  * @vm: vm_struct to register
1224  * @align: requested alignment
1225  *
1226  * This function is used to register kernel vm area before
1227  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1228  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1229  * vm->addr contains the allocated address.
1230  *
1231  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1232  */
1233 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1234 {
1235         static size_t vm_init_off __initdata;
1236         unsigned long addr;
1237
1238         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1239         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1240
1241         vm->addr = (void *)addr;
1242
1243         vm_area_add_early(vm);
1244 }
1245
1246 void __init vmalloc_init(void)
1247 {
1248         struct vmap_area *va;
1249         struct vm_struct *tmp;
1250         int i;
1251
1252         for_each_possible_cpu(i) {
1253                 struct vmap_block_queue *vbq;
1254                 struct vfree_deferred *p;
1255
1256                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1257                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1258                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1259                 p = &per_cpu(vfree_deferred, i);
1260                 init_llist_head(&p->list);
1261                 INIT_WORK(&p->wq, free_work);
1262         }
1263
1264         /* Import existing vmlist entries. */
1265         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1266                 va = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_NOWAIT);
1267                 va->flags = VM_VM_AREA;
1268                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1269                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1270                 va->vm = tmp;
1271                 __insert_vmap_area(va);
1272         }
1273
1274         vmap_area_pcpu_hole = VMALLOC_END;
1275
1276         vmap_initialized = true;
1277 }
1278
1279 /**
1280  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1281  * @addr: start of the VM area to map
1282  * @size: size of the VM area to map
1283  * @prot: page protection flags to use
1284  * @pages: pages to map
1285  *
1286  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1287  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1288  * friends.
1289  *
1290  * NOTE:
1291  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1292  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1293  * before calling this function.
1294  *
1295  * RETURNS:
1296  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1297  */
1298 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1299                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1300 {
1301         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1302 }
1303
1304 /**
1305  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1306  * @addr: start of the VM area to unmap
1307  * @size: size of the VM area to unmap
1308  *
1309  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1310  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1311  * friends.
1312  *
1313  * NOTE:
1314  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1315  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1316  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1317  */
1318 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1319 {
1320         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
1323
1324 /**
1325  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1326  * @addr: start of the VM area to unmap
1327  * @size: size of the VM area to unmap
1328  *
1329  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1330  * the unmapping and tlb after.
1331  */
1332 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1333 {
1334         unsigned long end = addr + size;
1335
1336         flush_cache_vunmap(addr, end);
1337         vunmap_page_range(addr, end);
1338         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range);
1341
1342 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page **pages)
1343 {
1344         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1345         unsigned long end = addr + get_vm_area_size(area);
1346         int err;
1347
1348         err = vmap_page_range(addr, end, prot, pages);
1349
1350         return err > 0 ? 0 : err;
1351 }
1352 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1353
1354 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1355                               unsigned long flags, const void *caller)
1356 {
1357         spin_lock(&vmap_area_lock);
1358         vm->flags = flags;
1359         vm->addr = (void *)va->va_start;
1360         vm->size = va->va_end - va->va_start;
1361         vm->caller = caller;
1362         va->vm = vm;
1363         va->flags |= VM_VM_AREA;
1364         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1365 }
1366
1367 static void clear_vm_uninitialized_flag(struct vm_struct *vm)
1368 {
1369         /*
1370          * Before removing VM_UNINITIALIZED,
1371          * we should make sure that vm has proper values.
1372          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
1373          */
1374         smp_wmb();
1375         vm->flags &= ~VM_UNINITIALIZED;
1376 }
1377
1378 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1379                 unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
1380                 unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
1381 {
1382         struct vmap_area *va;
1383         struct vm_struct *area;
1384
1385         BUG_ON(in_interrupt());
1386         size = PAGE_ALIGN(size);
1387         if (unlikely(!size))
1388                 return NULL;
1389
1390         if (flags & VM_IOREMAP)
1391                 align = 1ul << clamp_t(int, get_count_order_long(size),
1392                                        PAGE_SHIFT, IOREMAP_MAX_ORDER);
1393
1394         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1395         if (unlikely(!area))
1396                 return NULL;
1397
1398         if (!(flags & VM_NO_GUARD))
1399                 size += PAGE_SIZE;
1400
1401         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1402         if (IS_ERR(va)) {
1403                 kfree(area);
1404                 return NULL;
1405         }
1406
1407         setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1408
1409         return area;
1410 }
1411
1412 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1413                                 unsigned long start, unsigned long end)
1414 {
1415         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1416                                   GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1417 }
1418 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1419
1420 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1421                                        unsigned long start, unsigned long end,
1422                                        const void *caller)
1423 {
1424         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
1425                                   GFP_KERNEL, caller);
1426 }
1427
1428 /**
1429  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1430  *      @size:          size of the area
1431  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1432  *
1433  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1434  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1435  *      on success or %NULL on failure.
1436  */
1437 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1438 {
1439         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1440                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
1441                                   __builtin_return_address(0));
1442 }
1443
1444 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1445                                 const void *caller)
1446 {
1447         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1448                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
1449 }
1450
1451 /**
1452  *      find_vm_area  -  find a continuous kernel virtual area
1453  *      @addr:          base address
1454  *
1455  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
1456  *      It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
1457  *      pointer valid.
1458  */
1459 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1460 {
1461         struct vmap_area *va;
1462
1463         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1464         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1465                 return va->vm;
1466
1467         return NULL;
1468 }
1469
1470 /**
1471  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1472  *      @addr:          base address
1473  *
1474  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1475  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1476  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1477  */
1478 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1479 {
1480         struct vmap_area *va;
1481
1482         might_sleep();
1483
1484         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1485         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1486                 struct vm_struct *vm = va->vm;
1487
1488                 spin_lock(&vmap_area_lock);
1489                 va->vm = NULL;
1490                 va->flags &= ~VM_VM_AREA;
1491                 va->flags |= VM_LAZY_FREE;
1492                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
1493
1494                 kasan_free_shadow(vm);
1495                 free_unmap_vmap_area(va);
1496
1497                 return vm;
1498         }
1499         return NULL;
1500 }
1501
1502 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1503 {
1504         struct vm_struct *area;
1505
1506         if (!addr)
1507                 return;
1508
1509         if (WARN(!PAGE_ALIGNED(addr), "Trying to vfree() bad address (%p)\n",
1510                         addr))
1511                 return;
1512
1513         area = find_vm_area(addr);
1514         if (unlikely(!area)) {
1515                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1516                                 addr);
1517                 return;
1518         }
1519
1520         debug_check_no_locks_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
1521         debug_check_no_obj_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
1522
1523         remove_vm_area(addr);
1524         if (deallocate_pages) {
1525                 int i;
1526
1527                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1528                         struct page *page = area->pages[i];
1529
1530                         BUG_ON(!page);
1531                         __free_pages(page, 0);
1532                 }
1533
1534                 kvfree(area->pages);
1535         }
1536
1537         kfree(area);
1538         return;
1539 }
1540
1541 static inline void __vfree_deferred(const void *addr)
1542 {
1543         /*
1544          * Use raw_cpu_ptr() because this can be called from preemptible
1545          * context. Preemption is absolutely fine here, because the llist_add()
1546          * implementation is lockless, so it works even if we are adding to
1547          * nother cpu's list.  schedule_work() should be fine with this too.
1548          */
1549         struct vfree_deferred *p = raw_cpu_ptr(&vfree_deferred);
1550
1551         if (llist_add((struct llist_node *)addr, &p->list))
1552                 schedule_work(&p->wq);
1553 }
1554
1555 /**
1556  *      vfree_atomic  -  release memory allocated by vmalloc()
1557  *      @addr:          memory base address
1558  *
1559  *      This one is just like vfree() but can be called in any atomic context
1560  *      except NMIs.
1561  */
1562 void vfree_atomic(const void *addr)
1563 {
1564         BUG_ON(in_nmi());
1565
1566         kmemleak_free(addr);
1567
1568         if (!addr)
1569                 return;
1570         __vfree_deferred(addr);
1571 }
1572
1573 /**
1574  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1575  *      @addr:          memory base address
1576  *
1577  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1578  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1579  *      NULL, no operation is performed.
1580  *
1581  *      Must not be called in NMI context (strictly speaking, only if we don't
1582  *      have CONFIG_ARCH_HAVE_NMI_SAFE_CMPXCHG, but making the calling
1583  *      conventions for vfree() arch-depenedent would be a really bad idea)
1584  *
1585  *      NOTE: assumes that the object at @addr has a size >= sizeof(llist_node)
1586  */
1587 void vfree(const void *addr)
1588 {
1589         BUG_ON(in_nmi());
1590
1591         kmemleak_free(addr);
1592
1593         if (!addr)
1594                 return;
1595         if (unlikely(in_interrupt()))
1596                 __vfree_deferred(addr);
1597         else
1598                 __vunmap(addr, 1);
1599 }
1600 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1601
1602 /**
1603  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1604  *      @addr:          memory base address
1605  *
1606  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1607  *      which was created from the page array passed to vmap().
1608  *
1609  *      Must not be called in interrupt context.
1610  */
1611 void vunmap(const void *addr)
1612 {
1613         BUG_ON(in_interrupt());
1614         might_sleep();
1615         if (addr)
1616                 __vunmap(addr, 0);
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1619
1620 /**
1621  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1622  *      @pages:         array of page pointers
1623  *      @count:         number of pages to map
1624  *      @flags:         vm_area->flags
1625  *      @prot:          page protection for the mapping
1626  *
1627  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1628  *      space.
1629  */
1630 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1631                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1632 {
1633         struct vm_struct *area;
1634         unsigned long size;             /* In bytes */
1635
1636         might_sleep();
1637
1638         if (count > totalram_pages)
1639                 return NULL;
1640
1641         size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1642         area = get_vm_area_caller(size, flags, __builtin_return_address(0));
1643         if (!area)
1644                 return NULL;
1645
1646         if (map_vm_area(area, prot, pages)) {
1647                 vunmap(area->addr);
1648                 return NULL;
1649         }
1650
1651         return area->addr;
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1654
1655 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1656                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1657                             int node, const void *caller);
1658 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1659                                  pgprot_t prot, int node)
1660 {
1661         struct page **pages;
1662         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1663         const gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
1664         const gfp_t alloc_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
1665         const gfp_t highmem_mask = (gfp_mask & (GFP_DMA | GFP_DMA32)) ?
1666                                         0 :
1667                                         __GFP_HIGHMEM;
1668
1669         nr_pages = get_vm_area_size(area) >> PAGE_SHIFT;
1670         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1671
1672         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1673         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1674                 pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|highmem_mask,
1675                                 PAGE_KERNEL, node, area->caller);
1676         } else {
1677                 pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
1678         }
1679
1680         if (!pages) {
1681                 remove_vm_area(area->addr);
1682                 kfree(area);
1683                 return NULL;
1684         }
1685
1686         area->pages = pages;
1687         area->nr_pages = nr_pages;
1688
1689         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1690                 struct page *page;
1691
1692                 if (node == NUMA_NO_NODE)
1693                         page = alloc_page(alloc_mask|highmem_mask);
1694                 else
1695                         page = alloc_pages_node(node, alloc_mask|highmem_mask, 0);
1696
1697                 if (unlikely(!page)) {
1698                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1699                         area->nr_pages = i;
1700                         goto fail;
1701                 }
1702                 area->pages[i] = page;
1703                 if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask|highmem_mask))
1704                         cond_resched();
1705         }
1706
1707         if (map_vm_area(area, prot, pages))
1708                 goto fail;
1709         return area->addr;
1710
1711 fail:
1712         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
1713                           "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes",
1714                           (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
1715         vfree(area->addr);
1716         return NULL;
1717 }
1718
1719 /**
1720  *      __vmalloc_node_range  -  allocate virtually contiguous memory
1721  *      @size:          allocation size
1722  *      @align:         desired alignment
1723  *      @start:         vm area range start
1724  *      @end:           vm area range end
1725  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1726  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1727  *      @vm_flags:      additional vm area flags (e.g. %VM_NO_GUARD)
1728  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1729  *      @caller:        caller's return address
1730  *
1731  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1732  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1733  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1734  */
1735 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
1736                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
1737                         pgprot_t prot, unsigned long vm_flags, int node,
1738                         const void *caller)
1739 {
1740         struct vm_struct *area;
1741         void *addr;
1742         unsigned long real_size = size;
1743
1744         size = PAGE_ALIGN(size);
1745         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages)
1746                 goto fail;
1747
1748         area = __get_vm_area_node(size, align, VM_ALLOC | VM_UNINITIALIZED |
1749                                 vm_flags, start, end, node, gfp_mask, caller);
1750         if (!area)
1751                 goto fail;
1752
1753         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node);
1754         if (!addr)
1755                 return NULL;
1756
1757         /*
1758          * First make sure the mappings are removed from all page-tables
1759          * before they are freed.
1760          */
1761         vmalloc_sync_unmappings();
1762
1763         /*
1764          * In this function, newly allocated vm_struct has VM_UNINITIALIZED
1765          * flag. It means that vm_struct is not fully initialized.
1766          * Now, it is fully initialized, so remove this flag here.
1767          */
1768         clear_vm_uninitialized_flag(area);
1769
1770         kmemleak_vmalloc(area, size, gfp_mask);
1771
1772         return addr;
1773
1774 fail:
1775         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
1776                           "vmalloc: allocation failure: %lu bytes", real_size);
1777         return NULL;
1778 }
1779
1780 /**
1781  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1782  *      @size:          allocation size
1783  *      @align:         desired alignment
1784  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1785  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1786  *      @node:          node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
1787  *      @caller:        caller's return address
1788  *
1789  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1790  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1791  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1792  *
1793  *      Reclaim modifiers in @gfp_mask - __GFP_NORETRY, __GFP_RETRY_MAYFAIL
1794  *      and __GFP_NOFAIL are not supported
1795  *
1796  *      Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted
1797  *      with mm people.
1798  *
1799  */
1800 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
1801                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1802                             int node, const void *caller)
1803 {
1804         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1805                                 gfp_mask, prot, 0, node, caller);
1806 }
1807
1808 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1809 {
1810         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
1811                                 __builtin_return_address(0));
1812 }
1813 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1814
1815 static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
1816                                         int node, gfp_t flags)
1817 {
1818         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
1819                                         node, __builtin_return_address(0));
1820 }
1821
1822
1823 void *__vmalloc_node_flags_caller(unsigned long size, int node, gfp_t flags,
1824                                   void *caller)
1825 {
1826         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL, node, caller);
1827 }
1828
1829 /**
1830  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1831  *      @size:          allocation size
1832  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1833  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1834  *
1835  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1836  *      use __vmalloc() instead.
1837  */
1838 void *vmalloc(unsigned long size)
1839 {
1840         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1841                                     GFP_KERNEL);
1842 }
1843 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1844
1845 /**
1846  *      vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
1847  *      @size:  allocation size
1848  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1849  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1850  *      The memory allocated is set to zero.
1851  *
1852  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1853  *      use __vmalloc() instead.
1854  */
1855 void *vzalloc(unsigned long size)
1856 {
1857         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
1858                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
1861
1862 /**
1863  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1864  * @size: allocation size
1865  *
1866  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1867  * without leaking data.
1868  */
1869 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1870 {
1871         struct vm_struct *area;
1872         void *ret;
1873
1874         ret = __vmalloc_node(size, SHMLBA,
1875                              GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1876                              PAGE_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
1877                              __builtin_return_address(0));
1878         if (ret) {
1879                 area = find_vm_area(ret);
1880                 area->flags |= VM_USERMAP;
1881         }
1882         return ret;
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1885
1886 /**
1887  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1888  *      @size:          allocation size
1889  *      @node:          numa node
1890  *
1891  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1892  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1893  *
1894  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1895  *      use __vmalloc() instead.
1896  */
1897 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1898 {
1899         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL,
1900                                         node, __builtin_return_address(0));
1901 }
1902 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1903
1904 /**
1905  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
1906  * @size:       allocation size
1907  * @node:       numa node
1908  *
1909  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
1910  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1911  * The memory allocated is set to zero.
1912  *
1913  * For tight control over page level allocator and protection flags
1914  * use __vmalloc_node() instead.
1915  */
1916 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
1917 {
1918         return __vmalloc_node_flags(size, node,
1919                          GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1920 }
1921 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
1922
1923 /**
1924  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1925  *      @size:          allocation size
1926  *
1927  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1928  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1929  *      executable kernel virtual space.
1930  *
1931  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1932  *      use __vmalloc() instead.
1933  */
1934
1935 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1936 {
1937         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC,
1938                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1939 }
1940
1941 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1942 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
1943 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1944 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA | GFP_KERNEL)
1945 #else
1946 /*
1947  * 64b systems should always have either DMA or DMA32 zones. For others
1948  * GFP_DMA32 should do the right thing and use the normal zone.
1949  */
1950 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1951 #endif
1952
1953 /**
1954  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1955  *      @size:          allocation size
1956  *
1957  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1958  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1959  */
1960 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1961 {
1962         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1963                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1964 }
1965 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1966
1967 /**
1968  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1969  *      @size:          allocation size
1970  *
1971  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1972  * mapped to userspace without leaking data.
1973  */
1974 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1975 {
1976         struct vm_struct *area;
1977         void *ret;
1978
1979         ret = __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1980                              NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
1981         if (ret) {
1982                 area = find_vm_area(ret);
1983                 area->flags |= VM_USERMAP;
1984         }
1985         return ret;
1986 }
1987 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1988
1989 /*
1990  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
1991  * If the page is not present, fill zero.
1992  */
1993
1994 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1995 {
1996         struct page *p;
1997         int copied = 0;
1998
1999         while (count) {
2000                 unsigned long offset, length;
2001
2002                 offset = offset_in_page(addr);
2003                 length = PAGE_SIZE - offset;
2004                 if (length > count)
2005                         length = count;
2006                 p = vmalloc_to_page(addr);
2007                 /*
2008                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2009                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2010                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2011                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2012                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2013                  */
2014                 if (p) {
2015                         /*
2016                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2017                          * function description)
2018                          */
2019                         void *map = kmap_atomic(p);
2020                         memcpy(buf, map + offset, length);
2021                         kunmap_atomic(map);
2022                 } else
2023                         memset(buf, 0, length);
2024
2025                 addr += length;
2026                 buf += length;
2027                 copied += length;
2028                 count -= length;
2029         }
2030         return copied;
2031 }
2032
2033 static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2034 {
2035         struct page *p;
2036         int copied = 0;
2037
2038         while (count) {
2039                 unsigned long offset, length;
2040
2041                 offset = offset_in_page(addr);
2042                 length = PAGE_SIZE - offset;
2043                 if (length > count)
2044                         length = count;
2045                 p = vmalloc_to_page(addr);
2046                 /*
2047                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2048                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2049                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2050                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2051                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2052                  */
2053                 if (p) {
2054                         /*
2055                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2056                          * function description)
2057                          */
2058                         void *map = kmap_atomic(p);
2059                         memcpy(map + offset, buf, length);
2060                         kunmap_atomic(map);
2061                 }
2062                 addr += length;
2063                 buf += length;
2064                 copied += length;
2065                 count -= length;
2066         }
2067         return copied;
2068 }
2069
2070 /**
2071  *      vread() -  read vmalloc area in a safe way.
2072  *      @buf:           buffer for reading data
2073  *      @addr:          vm address.
2074  *      @count:         number of bytes to be read.
2075  *
2076  *      Returns # of bytes which addr and buf should be increased.
2077  *      (same number to @count). Returns 0 if [addr...addr+count) doesn't
2078  *      includes any intersect with alive vmalloc area.
2079  *
2080  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2081  *      copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2082  *      of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2083  *      proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2084  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2085  *
2086  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2087  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2088  *
2089  *      Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2090  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2091  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2092  *      any informaion, as /dev/kmem.
2093  *
2094  */
2095
2096 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2097 {
2098         struct vmap_area *va;
2099         struct vm_struct *vm;
2100         char *vaddr, *buf_start = buf;
2101         unsigned long buflen = count;
2102         unsigned long n;
2103
2104         /* Don't allow overflow */
2105         if ((unsigned long) addr + count < count)
2106                 count = -(unsigned long) addr;
2107
2108         spin_lock(&vmap_area_lock);
2109         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2110                 if (!count)
2111                         break;
2112
2113                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2114                         continue;
2115
2116                 vm = va->vm;
2117                 vaddr = (char *) vm->addr;
2118                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2119                         continue;
2120                 while (addr < vaddr) {
2121                         if (count == 0)
2122                                 goto finished;
2123                         *buf = '\0';
2124                         buf++;
2125                         addr++;
2126                         count--;
2127                 }
2128                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2129                 if (n > count)
2130                         n = count;
2131                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2132                         aligned_vread(buf, addr, n);
2133                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2134                         memset(buf, 0, n);
2135                 buf += n;
2136                 addr += n;
2137                 count -= n;
2138         }
2139 finished:
2140         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2141
2142         if (buf == buf_start)
2143                 return 0;
2144         /* zero-fill memory holes */
2145         if (buf != buf_start + buflen)
2146                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2147
2148         return buflen;
2149 }
2150
2151 /**
2152  *      vwrite() -  write vmalloc area in a safe way.
2153  *      @buf:           buffer for source data
2154  *      @addr:          vm address.
2155  *      @count:         number of bytes to be read.
2156  *
2157  *      Returns # of bytes which addr and buf should be incresed.
2158  *      (same number to @count).
2159  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersect with valid
2160  *      vmalloc area, returns 0.
2161  *
2162  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2163  *      copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2164  *      [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2165  *      proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2166  *      IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2167  *
2168  *      If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2169  *      vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2170  *
2171  *      Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2172  *      should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2173  *      This is for routines which have to access vmalloc area without
2174  *      any informaion, as /dev/kmem.
2175  */
2176
2177 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2178 {
2179         struct vmap_area *va;
2180         struct vm_struct *vm;
2181         char *vaddr;
2182         unsigned long n, buflen;
2183         int copied = 0;
2184
2185         /* Don't allow overflow */
2186         if ((unsigned long) addr + count < count)
2187                 count = -(unsigned long) addr;
2188         buflen = count;
2189
2190         spin_lock(&vmap_area_lock);
2191         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2192                 if (!count)
2193                         break;
2194
2195                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2196                         continue;
2197
2198                 vm = va->vm;
2199                 vaddr = (char *) vm->addr;
2200                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2201                         continue;
2202                 while (addr < vaddr) {
2203                         if (count == 0)
2204                                 goto finished;
2205                         buf++;
2206                         addr++;
2207                         count--;
2208                 }
2209                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2210                 if (n > count)
2211                         n = count;
2212                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
2213                         aligned_vwrite(buf, addr, n);
2214                         copied++;
2215                 }
2216                 buf += n;
2217                 addr += n;
2218                 count -= n;
2219         }
2220 finished:
2221         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2222         if (!copied)
2223                 return 0;
2224         return buflen;
2225 }
2226
2227 /**
2228  *      remap_vmalloc_range_partial  -  map vmalloc pages to userspace
2229  *      @vma:           vma to cover
2230  *      @uaddr:         target user address to start at
2231  *      @kaddr:         virtual address of vmalloc kernel memory
2232  *      @pgoff:         offset from @kaddr to start at
2233  *      @size:          size of map area
2234  *
2235  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2236  *
2237  *      This function checks that @kaddr is a valid vmalloc'ed area,
2238  *      and that it is big enough to cover the range starting at
2239  *      @uaddr in @vma. Will return failure if that criteria isn't
2240  *      met.
2241  *
2242  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2243  */
2244 int remap_vmalloc_range_partial(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr,
2245                                 void *kaddr, unsigned long pgoff,
2246                                 unsigned long size)
2247 {
2248         struct vm_struct *area;
2249         unsigned long off;
2250         unsigned long end_index;
2251
2252         if (check_shl_overflow(pgoff, PAGE_SHIFT, &off))
2253                 return -EINVAL;
2254
2255         size = PAGE_ALIGN(size);
2256
2257         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr) || !PAGE_ALIGNED(kaddr))
2258                 return -EINVAL;
2259
2260         area = find_vm_area(kaddr);
2261         if (!area)
2262                 return -EINVAL;
2263
2264         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
2265                 return -EINVAL;
2266
2267         if (check_add_overflow(size, off, &end_index) ||
2268             end_index > get_vm_area_size(area))
2269                 return -EINVAL;
2270         kaddr += off;
2271
2272         do {
2273                 struct page *page = vmalloc_to_page(kaddr);
2274                 int ret;
2275
2276                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
2277                 if (ret)
2278                         return ret;
2279
2280                 uaddr += PAGE_SIZE;
2281                 kaddr += PAGE_SIZE;
2282                 size -= PAGE_SIZE;
2283         } while (size > 0);
2284
2285         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
2286
2287         return 0;
2288 }
2289 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range_partial);
2290
2291 /**
2292  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
2293  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
2294  *      @addr:          vmalloc memory
2295  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
2296  *
2297  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
2298  *
2299  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2300  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
2301  *      that criteria isn't met.
2302  *
2303  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2304  */
2305 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
2306                                                 unsigned long pgoff)
2307 {
2308         return remap_vmalloc_range_partial(vma, vma->vm_start,
2309                                            addr, pgoff,
2310                                            vma->vm_end - vma->vm_start);
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
2313
2314 /*
2315  * Implement stubs for vmalloc_sync_[un]mappings () if the architecture chose
2316  * not to have one.
2317  *
2318  * The purpose of this function is to make sure the vmalloc area
2319  * mappings are identical in all page-tables in the system.
2320  */
2321 void __weak vmalloc_sync_mappings(void)
2322 {
2323 }
2324
2325 void __weak vmalloc_sync_unmappings(void)
2326 {
2327 }
2328
2329 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
2330 {
2331         pte_t ***p = data;
2332
2333         if (p) {
2334                 *(*p) = pte;
2335                 (*p)++;
2336         }
2337         return 0;
2338 }
2339
2340 /**
2341  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
2342  *      @size:          size of the area
2343  *      @ptes:          returns the PTEs for the address space
2344  *
2345  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
2346  *
2347  *      This function reserves a range of kernel address space, and
2348  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
2349  *      are created.
2350  *
2351  *      If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
2352  *      allocated for the VM area are returned.
2353  */
2354 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
2355 {
2356         struct vm_struct *area;
2357
2358         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
2359                                 __builtin_return_address(0));
2360         if (area == NULL)
2361                 return NULL;
2362
2363         /*
2364          * This ensures that page tables are constructed for this region
2365          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
2366          */
2367         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
2368                                 size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
2369                 free_vm_area(area);
2370                 return NULL;
2371         }
2372
2373         return area;
2374 }
2375 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
2376
2377 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
2378 {
2379         struct vm_struct *ret;
2380         ret = remove_vm_area(area->addr);
2381         BUG_ON(ret != area);
2382         kfree(area);
2383 }
2384 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
2385
2386 #ifdef CONFIG_SMP
2387 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
2388 {
2389         return rb_entry_safe(n, struct vmap_area, rb_node);
2390 }
2391
2392 /**
2393  * pvm_find_next_prev - find the next and prev vmap_area surrounding @end
2394  * @end: target address
2395  * @pnext: out arg for the next vmap_area
2396  * @pprev: out arg for the previous vmap_area
2397  *
2398  * Returns: %true if either or both of next and prev are found,
2399  *          %false if no vmap_area exists
2400  *
2401  * Find vmap_areas end addresses of which enclose @end.  ie. if not
2402  * NULL, *pnext->va_end > @end and *pprev->va_end <= @end.
2403  */
2404 static bool pvm_find_next_prev(unsigned long end,
2405                                struct vmap_area **pnext,
2406                                struct vmap_area **pprev)
2407 {
2408         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
2409         struct vmap_area *va = NULL;
2410
2411         while (n) {
2412                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
2413                 if (end < va->va_end)
2414                         n = n->rb_left;
2415                 else if (end > va->va_end)
2416                         n = n->rb_right;
2417                 else
2418                         break;
2419         }
2420
2421         if (!va)
2422                 return false;
2423
2424         if (va->va_end > end) {
2425                 *pnext = va;
2426                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2427         } else {
2428                 *pprev = va;
2429                 *pnext = node_to_va(rb_next(&(*pprev)->rb_node));
2430         }
2431         return true;
2432 }
2433
2434 /**
2435  * pvm_determine_end - find the highest aligned address between two vmap_areas
2436  * @pnext: in/out arg for the next vmap_area
2437  * @pprev: in/out arg for the previous vmap_area
2438  * @align: alignment
2439  *
2440  * Returns: determined end address
2441  *
2442  * Find the highest aligned address between *@pnext and *@pprev below
2443  * VMALLOC_END.  *@pnext and *@pprev are adjusted so that the aligned
2444  * down address is between the end addresses of the two vmap_areas.
2445  *
2446  * Please note that the address returned by this function may fall
2447  * inside *@pnext vmap_area.  The caller is responsible for checking
2448  * that.
2449  */
2450 static unsigned long pvm_determine_end(struct vmap_area **pnext,
2451                                        struct vmap_area **pprev,
2452                                        unsigned long align)
2453 {
2454         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2455         unsigned long addr;
2456
2457         if (*pnext)
2458                 addr = min((*pnext)->va_start & ~(align - 1), vmalloc_end);
2459         else
2460                 addr = vmalloc_end;
2461
2462         while (*pprev && (*pprev)->va_end > addr) {
2463                 *pnext = *pprev;
2464                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
2465         }
2466
2467         return addr;
2468 }
2469
2470 /**
2471  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
2472  * @offsets: array containing offset of each area
2473  * @sizes: array containing size of each area
2474  * @nr_vms: the number of areas to allocate
2475  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
2476  *
2477  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
2478  *          vm_structs on success, %NULL on failure
2479  *
2480  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
2481  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
2482  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
2483  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
2484  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
2485  * areas are allocated from top.
2486  *
2487  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple.  It
2488  * does everything top-down and scans areas from the end looking for
2489  * matching slot.  While scanning, if any of the areas overlaps with
2490  * existing vmap_area, the base address is pulled down to fit the
2491  * area.  Scanning is repeated till all the areas fit and then all
2492  * necessary data structures are inserted and the result is returned.
2493  */
2494 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
2495                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
2496                                      size_t align)
2497 {
2498         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
2499         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
2500         struct vmap_area **vas, *prev, *next;
2501         struct vm_struct **vms;
2502         int area, area2, last_area, term_area;
2503         unsigned long base, start, end, last_end;
2504         bool purged = false;
2505
2506         /* verify parameters and allocate data structures */
2507         BUG_ON(offset_in_page(align) || !is_power_of_2(align));
2508         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
2509                 start = offsets[area];
2510                 end = start + sizes[area];
2511
2512                 /* is everything aligned properly? */
2513                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
2514                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
2515
2516                 /* detect the area with the highest address */
2517                 if (start > offsets[last_area])
2518                         last_area = area;
2519
2520                 for (area2 = area + 1; area2 < nr_vms; area2++) {
2521                         unsigned long start2 = offsets[area2];
2522                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
2523
2524                         BUG_ON(start2 < end && start < end2);
2525                 }
2526         }
2527         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
2528
2529         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
2530                 WARN_ON(true);
2531                 return NULL;
2532         }
2533
2534         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
2535         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
2536         if (!vas || !vms)
2537                 goto err_free2;
2538
2539         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2540                 vas[area] = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_KERNEL);
2541                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
2542                 if (!vas[area] || !vms[area])
2543                         goto err_free;
2544         }
2545 retry:
2546         spin_lock(&vmap_area_lock);
2547
2548         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
2549         area = term_area = last_area;
2550         start = offsets[area];
2551         end = start + sizes[area];
2552
2553         if (!pvm_find_next_prev(vmap_area_pcpu_hole, &next, &prev)) {
2554                 base = vmalloc_end - last_end;
2555                 goto found;
2556         }
2557         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2558
2559         while (true) {
2560                 BUG_ON(next && next->va_end <= base + end);
2561                 BUG_ON(prev && prev->va_end > base + end);
2562
2563                 /*
2564                  * base might have underflowed, add last_end before
2565                  * comparing.
2566                  */
2567                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end) {
2568                         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2569                         if (!purged) {
2570                                 purge_vmap_area_lazy();
2571                                 purged = true;
2572                                 goto retry;
2573                         }
2574                         goto err_free;
2575                 }
2576
2577                 /*
2578                  * If next overlaps, move base downwards so that it's
2579                  * right below next and then recheck.
2580                  */
2581                 if (next && next->va_start < base + end) {
2582                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2583                         term_area = area;
2584                         continue;
2585                 }
2586
2587                 /*
2588                  * If prev overlaps, shift down next and prev and move
2589                  * base so that it's right below new next and then
2590                  * recheck.
2591                  */
2592                 if (prev && prev->va_end > base + start)  {
2593                         next = prev;
2594                         prev = node_to_va(rb_prev(&next->rb_node));
2595                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2596                         term_area = area;
2597                         continue;
2598                 }
2599
2600                 /*
2601                  * This area fits, move on to the previous one.  If
2602                  * the previous one is the terminal one, we're done.
2603                  */
2604                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
2605                 if (area == term_area)
2606                         break;
2607                 start = offsets[area];
2608                 end = start + sizes[area];
2609                 pvm_find_next_prev(base + end, &next, &prev);
2610         }
2611 found:
2612         /* we've found a fitting base, insert all va's */
2613         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2614                 struct vmap_area *va = vas[area];
2615
2616                 va->va_start = base + offsets[area];
2617                 va->va_end = va->va_start + sizes[area];
2618                 __insert_vmap_area(va);
2619         }
2620
2621         vmap_area_pcpu_hole = base + offsets[last_area];
2622
2623         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2624
2625         /* insert all vm's */
2626         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
2627                 setup_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
2628                                  pcpu_get_vm_areas);
2629
2630         kfree(vas);
2631         return vms;
2632
2633 err_free:
2634         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2635                 kfree(vas[area]);
2636                 kfree(vms[area]);
2637         }
2638 err_free2:
2639         kfree(vas);
2640         kfree(vms);
2641         return NULL;
2642 }
2643
2644 /**
2645  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
2646  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
2647  * @nr_vms: the number of allocated areas
2648  *
2649  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
2650  */
2651 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
2652 {
2653         int i;
2654
2655         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
2656                 free_vm_area(vms[i]);
2657         kfree(vms);
2658 }
2659 #endif  /* CONFIG_SMP */
2660
2661 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2662 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2663         __acquires(&vmap_area_lock)
2664 {
2665         spin_lock(&vmap_area_lock);
2666         return seq_list_start(&vmap_area_list, *pos);
2667 }
2668
2669 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
2670 {
2671         return seq_list_next(p, &vmap_area_list, pos);
2672 }
2673
2674 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
2675         __releases(&vmap_area_lock)
2676 {
2677         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2678 }
2679
2680 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
2681 {
2682         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
2683                 unsigned int nr, *counters = m->private;
2684
2685                 if (!counters)
2686                         return;
2687
2688                 if (v->flags & VM_UNINITIALIZED)
2689                         return;
2690                 /* Pair with smp_wmb() in clear_vm_uninitialized_flag() */
2691                 smp_rmb();
2692
2693                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2694
2695                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
2696                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
2697
2698                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
2699                         if (counters[nr])
2700                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
2701         }
2702 }
2703
2704 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
2705 {
2706         struct vmap_area *va;
2707         struct vm_struct *v;
2708
2709         va = list_entry(p, struct vmap_area, list);
2710
2711         /*
2712          * s_show can encounter race with remove_vm_area, !VM_VM_AREA on
2713          * behalf of vmap area is being tear down or vm_map_ram allocation.
2714          */
2715         if (!(va->flags & VM_VM_AREA)) {
2716                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld %s\n",
2717                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
2718                         va->va_end - va->va_start,
2719                         va->flags & VM_LAZY_FREE ? "unpurged vm_area" : "vm_map_ram");
2720
2721                 return 0;
2722         }
2723
2724         v = va->vm;
2725
2726         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
2727                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
2728
2729         if (v->caller)
2730                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
2731
2732         if (v->nr_pages)
2733                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
2734
2735         if (v->phys_addr)
2736                 seq_printf(m, " phys=%pa", &v->phys_addr);
2737
2738         if (v->flags & VM_IOREMAP)
2739                 seq_puts(m, " ioremap");
2740
2741         if (v->flags & VM_ALLOC)
2742                 seq_puts(m, " vmalloc");
2743
2744         if (v->flags & VM_MAP)
2745                 seq_puts(m, " vmap");
2746
2747         if (v->flags & VM_USERMAP)
2748                 seq_puts(m, " user");
2749
2750         if (is_vmalloc_addr(v->pages))
2751                 seq_puts(m, " vpages");
2752
2753         show_numa_info(m, v);
2754         seq_putc(m, '\n');
2755         return 0;
2756 }
2757
2758 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
2759         .start = s_start,
2760         .next = s_next,
2761         .stop = s_stop,
2762         .show = s_show,
2763 };
2764
2765 static int __init proc_vmalloc_init(void)
2766 {
2767         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
2768                 proc_create_seq_private("vmallocinfo", 0400, NULL,
2769                                 &vmalloc_op,
2770                                 nr_node_ids * sizeof(unsigned int), NULL);
2771         else
2772                 proc_create_seq("vmallocinfo", 0400, NULL, &vmalloc_op);
2773         return 0;
2774 }
2775 module_init(proc_vmalloc_init);
2776
2777 #endif
2778