mm/vmalloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1993  Linus Torvalds
   4  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   5  *  SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
   6  *  Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
   7  *  Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
   8  *  Improving global KVA allocator, Uladzislau Rezki, Sony, May 2019
   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/set_memory.h>
  22 #include <linux/debugobjects.h>
  23 #include <linux/kallsyms.h>
  24 #include <linux/list.h>
  25 #include <linux/notifier.h>
  26 #include <linux/rbtree.h>
  27 #include <linux/xarray.h>
  28 #include <linux/io.h>
  29 #include <linux/rcupdate.h>
  30 #include <linux/pfn.h>
  31 #include <linux/kmemleak.h>
  32 #include <linux/atomic.h>
  33 #include <linux/compiler.h>
  34 #include <linux/llist.h>
  35 #include <linux/bitops.h>
  36 #include <linux/rbtree_augmented.h>
  37 #include <linux/overflow.h>
  38 #include <linux/pgtable.h>
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/hugetlb.h>
  41 #include <asm/tlbflush.h>
  42 #include <asm/shmparam.h>
  43
  44 #include "internal.h"
  45 #include "pgalloc-track.h"
  46
  47 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
  48 static unsigned int __ro_after_init ioremap_max_page_shift = BITS_PER_LONG - 1;
  49
  50 static int __init set_nohugeiomap(char *str)
  51 {
  52         ioremap_max_page_shift = PAGE_SHIFT;
  53         return 0;
  54 }
  55 early_param("nohugeiomap", set_nohugeiomap);
  56 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
  57 static const unsigned int ioremap_max_page_shift = PAGE_SHIFT;
  58 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
  59
  60 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC
  61 static bool __ro_after_init vmap_allow_huge = true;
  62
  63 static int __init set_nohugevmalloc(char *str)
  64 {
  65         vmap_allow_huge = false;
  66         return 0;
  67 }
  68 early_param("nohugevmalloc", set_nohugevmalloc);
  69 #else /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC */
  70 static const bool vmap_allow_huge = false;
  71 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC */
  72
  73 bool is_vmalloc_addr(const void *x)
  74 {
  75         unsigned long addr = (unsigned long)x;
  76
  77         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL(is_vmalloc_addr);
  80
  81 struct vfree_deferred {
  82         struct llist_head list;
  83         struct work_struct wq;
  84 };
  85 static DEFINE_PER_CPU(struct vfree_deferred, vfree_deferred);
  86
  87 static void __vunmap(const void *, int);
  88
  89 static void free_work(struct work_struct *w)
  90 {
  91         struct vfree_deferred *p = container_of(w, struct vfree_deferred, wq);
  92         struct llist_node *t, *llnode;
  93
  94         llist_for_each_safe(llnode, t, llist_del_all(&p->list))
  95                 __vunmap((void *)llnode, 1);
  96 }
  97
  98 /*** Page table manipulation functions ***/
  99 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 100                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 101                         unsigned int max_page_shift, pgtbl_mod_mask *mask)
 102 {
 103         pte_t *pte;
 104         u64 pfn;
 105         unsigned long size = PAGE_SIZE;
 106
 107         pfn = phys_addr >> PAGE_SHIFT;
 108         pte = pte_alloc_kernel_track(pmd, addr, mask);
 109         if (!pte)
 110                 return -ENOMEM;
 111         do {
 112                 BUG_ON(!pte_none(*pte));
 113
 114 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 115                 size = arch_vmap_pte_range_map_size(addr, end, pfn, max_page_shift);
 116                 if (size != PAGE_SIZE) {
 117                         pte_t entry = pfn_pte(pfn, prot);
 118
 119                         entry = pte_mkhuge(entry);
 120                         entry = arch_make_huge_pte(entry, ilog2(size), 0);
 121                         set_huge_pte_at(&init_mm, addr, pte, entry);
 122                         pfn += PFN_DOWN(size);
 123                         continue;
 124                 }
 125 #endif
 126                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, pfn_pte(pfn, prot));
 127                 pfn++;
 128         } while (pte += PFN_DOWN(size), addr += size, addr != end);
 129         *mask |= PGTBL_PTE_MODIFIED;
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 static int vmap_try_huge_pmd(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 134                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 135                         unsigned int max_page_shift)
 136 {
 137         if (max_page_shift < PMD_SHIFT)
 138                 return 0;
 139
 140         if (!arch_vmap_pmd_supported(prot))
 141                 return 0;
 142
 143         if ((end - addr) != PMD_SIZE)
 144                 return 0;
 145
 146         if (!IS_ALIGNED(addr, PMD_SIZE))
 147                 return 0;
 148
 149         if (!IS_ALIGNED(phys_addr, PMD_SIZE))
 150                 return 0;
 151
 152         if (pmd_present(*pmd) && !pmd_free_pte_page(pmd, addr))
 153                 return 0;
 154
 155         return pmd_set_huge(pmd, phys_addr, prot);
 156 }
 157
 158 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end,
 159                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 160                         unsigned int max_page_shift, pgtbl_mod_mask *mask)
 161 {
 162         pmd_t *pmd;
 163         unsigned long next;
 164
 165         pmd = pmd_alloc_track(&init_mm, pud, addr, mask);
 166         if (!pmd)
 167                 return -ENOMEM;
 168         do {
 169                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 170
 171                 if (vmap_try_huge_pmd(pmd, addr, next, phys_addr, prot,
 172                                         max_page_shift)) {
 173                         *mask |= PGTBL_PMD_MODIFIED;
 174                         continue;
 175                 }
 176
 177                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, phys_addr, prot, max_page_shift, mask))
 178                         return -ENOMEM;
 179         } while (pmd++, phys_addr += (next - addr), addr = next, addr != end);
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 static int vmap_try_huge_pud(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end,
 184                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 185                         unsigned int max_page_shift)
 186 {
 187         if (max_page_shift < PUD_SHIFT)
 188                 return 0;
 189
 190         if (!arch_vmap_pud_supported(prot))
 191                 return 0;
 192
 193         if ((end - addr) != PUD_SIZE)
 194                 return 0;
 195
 196         if (!IS_ALIGNED(addr, PUD_SIZE))
 197                 return 0;
 198
 199         if (!IS_ALIGNED(phys_addr, PUD_SIZE))
 200                 return 0;
 201
 202         if (pud_present(*pud) && !pud_free_pmd_page(pud, addr))
 203                 return 0;
 204
 205         return pud_set_huge(pud, phys_addr, prot);
 206 }
 207
 208 static int vmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
 209                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 210                         unsigned int max_page_shift, pgtbl_mod_mask *mask)
 211 {
 212         pud_t *pud;
 213         unsigned long next;
 214
 215         pud = pud_alloc_track(&init_mm, p4d, addr, mask);
 216         if (!pud)
 217                 return -ENOMEM;
 218         do {
 219                 next = pud_addr_end(addr, end);
 220
 221                 if (vmap_try_huge_pud(pud, addr, next, phys_addr, prot,
 222                                         max_page_shift)) {
 223                         *mask |= PGTBL_PUD_MODIFIED;
 224                         continue;
 225                 }
 226
 227                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, phys_addr, prot,
 228                                         max_page_shift, mask))
 229                         return -ENOMEM;
 230         } while (pud++, phys_addr += (next - addr), addr = next, addr != end);
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 static int vmap_try_huge_p4d(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
 235                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 236                         unsigned int max_page_shift)
 237 {
 238         if (max_page_shift < P4D_SHIFT)
 239                 return 0;
 240
 241         if (!arch_vmap_p4d_supported(prot))
 242                 return 0;
 243
 244         if ((end - addr) != P4D_SIZE)
 245                 return 0;
 246
 247         if (!IS_ALIGNED(addr, P4D_SIZE))
 248                 return 0;
 249
 250         if (!IS_ALIGNED(phys_addr, P4D_SIZE))
 251                 return 0;
 252
 253         if (p4d_present(*p4d) && !p4d_free_pud_page(p4d, addr))
 254                 return 0;
 255
 256         return p4d_set_huge(p4d, phys_addr, prot);
 257 }
 258
 259 static int vmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
 260                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 261                         unsigned int max_page_shift, pgtbl_mod_mask *mask)
 262 {
 263         p4d_t *p4d;
 264         unsigned long next;
 265
 266         p4d = p4d_alloc_track(&init_mm, pgd, addr, mask);
 267         if (!p4d)
 268                 return -ENOMEM;
 269         do {
 270                 next = p4d_addr_end(addr, end);
 271
 272                 if (vmap_try_huge_p4d(p4d, addr, next, phys_addr, prot,
 273                                         max_page_shift)) {
 274                         *mask |= PGTBL_P4D_MODIFIED;
 275                         continue;
 276                 }
 277
 278                 if (vmap_pud_range(p4d, addr, next, phys_addr, prot,
 279                                         max_page_shift, mask))
 280                         return -ENOMEM;
 281         } while (p4d++, phys_addr += (next - addr), addr = next, addr != end);
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 static int vmap_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 286                         phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot,
 287                         unsigned int max_page_shift)
 288 {
 289         pgd_t *pgd;
 290         unsigned long start;
 291         unsigned long next;
 292         int err;
 293         pgtbl_mod_mask mask = 0;
 294
 295         might_sleep();
 296         BUG_ON(addr >= end);
 297
 298         start = addr;
 299         pgd = pgd_offset_k(addr);
 300         do {
 301                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 302                 err = vmap_p4d_range(pgd, addr, next, phys_addr, prot,
 303                                         max_page_shift, &mask);
 304                 if (err)
 305                         break;
 306         } while (pgd++, phys_addr += (next - addr), addr = next, addr != end);
 307
 308         if (mask & ARCH_PAGE_TABLE_SYNC_MASK)
 309                 arch_sync_kernel_mappings(start, end);
 310
 311         return err;
 312 }
 313
 314 int ioremap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
 315                 phys_addr_t phys_addr, pgprot_t prot)
 316 {
 317         int err;
 318
 319         err = vmap_range_noflush(addr, end, phys_addr, pgprot_nx(prot),
 320                                  ioremap_max_page_shift);
 321         flush_cache_vmap(addr, end);
 322         return err;
 323 }
 324
 325 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 326                              pgtbl_mod_mask *mask)
 327 {
 328         pte_t *pte;
 329
 330         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
 331         do {
 332                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
 333                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
 334         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 335         *mask |= PGTBL_PTE_MODIFIED;
 336 }
 337
 338 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end,
 339                              pgtbl_mod_mask *mask)
 340 {
 341         pmd_t *pmd;
 342         unsigned long next;
 343         int cleared;
 344
 345         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 346         do {
 347                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 348
 349                 cleared = pmd_clear_huge(pmd);
 350                 if (cleared || pmd_bad(*pmd))
 351                         *mask |= PGTBL_PMD_MODIFIED;
 352
 353                 if (cleared)
 354                         continue;
 355                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 356                         continue;
 357                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next, mask);
 358
 359                 cond_resched();
 360         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
 361 }
 362
 363 static void vunmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
 364                              pgtbl_mod_mask *mask)
 365 {
 366         pud_t *pud;
 367         unsigned long next;
 368         int cleared;
 369
 370         pud = pud_offset(p4d, addr);
 371         do {
 372                 next = pud_addr_end(addr, end);
 373
 374                 cleared = pud_clear_huge(pud);
 375                 if (cleared || pud_bad(*pud))
 376                         *mask |= PGTBL_PUD_MODIFIED;
 377
 378                 if (cleared)
 379                         continue;
 380                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 381                         continue;
 382                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next, mask);
 383         } while (pud++, addr = next, addr != end);
 384 }
 385
 386 static void vunmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
 387                              pgtbl_mod_mask *mask)
 388 {
 389         p4d_t *p4d;
 390         unsigned long next;
 391         int cleared;
 392
 393         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 394         do {
 395                 next = p4d_addr_end(addr, end);
 396
 397                 cleared = p4d_clear_huge(p4d);
 398                 if (cleared || p4d_bad(*p4d))
 399                         *mask |= PGTBL_P4D_MODIFIED;
 400
 401                 if (cleared)
 402                         continue;
 403                 if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
 404                         continue;
 405                 vunmap_pud_range(p4d, addr, next, mask);
 406         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * vunmap_range_noflush is similar to vunmap_range, but does not
 411  * flush caches or TLBs.
 412  *
 413  * The caller is responsible for calling flush_cache_vmap() before calling
 414  * this function, and flush_tlb_kernel_range after it has returned
 415  * successfully (and before the addresses are expected to cause a page fault
 416  * or be re-mapped for something else, if TLB flushes are being delayed or
 417  * coalesced).
 418  *
 419  * This is an internal function only. Do not use outside mm/.
 420  */
 421 void vunmap_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end)
 422 {
 423         unsigned long next;
 424         pgd_t *pgd;
 425         unsigned long addr = start;
 426         pgtbl_mod_mask mask = 0;
 427
 428         BUG_ON(addr >= end);
 429         pgd = pgd_offset_k(addr);
 430         do {
 431                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 432                 if (pgd_bad(*pgd))
 433                         mask |= PGTBL_PGD_MODIFIED;
 434                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 435                         continue;
 436                 vunmap_p4d_range(pgd, addr, next, &mask);
 437         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
 438
 439         if (mask & ARCH_PAGE_TABLE_SYNC_MASK)
 440                 arch_sync_kernel_mappings(start, end);
 441 }
 442
 443 /**
 444  * vunmap_range - unmap kernel virtual addresses
 445  * @addr: start of the VM area to unmap
 446  * @end: end of the VM area to unmap (non-inclusive)
 447  *
 448  * Clears any present PTEs in the virtual address range, flushes TLBs and
 449  * caches. Any subsequent access to the address before it has been re-mapped
 450  * is a kernel bug.
 451  */
 452 void vunmap_range(unsigned long addr, unsigned long end)
 453 {
 454         flush_cache_vunmap(addr, end);
 455         vunmap_range_noflush(addr, end);
 456         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
 457 }
 458
 459 static int vmap_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 460                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr,
 461                 pgtbl_mod_mask *mask)
 462 {
 463         pte_t *pte;
 464
 465         /*
 466          * nr is a running index into the array which helps higher level
 467          * callers keep track of where we're up to.
 468          */
 469
 470         pte = pte_alloc_kernel_track(pmd, addr, mask);
 471         if (!pte)
 472                 return -ENOMEM;
 473         do {
 474                 struct page *page = pages[*nr];
 475
 476                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
 477                         return -EBUSY;
 478                 if (WARN_ON(!page))
 479                         return -ENOMEM;
 480                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
 481                 (*nr)++;
 482         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 483         *mask |= PGTBL_PTE_MODIFIED;
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 static int vmap_pages_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
 488                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr,
 489                 pgtbl_mod_mask *mask)
 490 {
 491         pmd_t *pmd;
 492         unsigned long next;
 493
 494         pmd = pmd_alloc_track(&init_mm, pud, addr, mask);
 495         if (!pmd)
 496                 return -ENOMEM;
 497         do {
 498                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 499                 if (vmap_pages_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr, mask))
 500                         return -ENOMEM;
 501         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
 502         return 0;
 503 }
 504
 505 static int vmap_pages_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr,
 506                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr,
 507                 pgtbl_mod_mask *mask)
 508 {
 509         pud_t *pud;
 510         unsigned long next;
 511
 512         pud = pud_alloc_track(&init_mm, p4d, addr, mask);
 513         if (!pud)
 514                 return -ENOMEM;
 515         do {
 516                 next = pud_addr_end(addr, end);
 517                 if (vmap_pages_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr, mask))
 518                         return -ENOMEM;
 519         } while (pud++, addr = next, addr != end);
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 static int vmap_pages_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 524                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr,
 525                 pgtbl_mod_mask *mask)
 526 {
 527         p4d_t *p4d;
 528         unsigned long next;
 529
 530         p4d = p4d_alloc_track(&init_mm, pgd, addr, mask);
 531         if (!p4d)
 532                 return -ENOMEM;
 533         do {
 534                 next = p4d_addr_end(addr, end);
 535                 if (vmap_pages_pud_range(p4d, addr, next, prot, pages, nr, mask))
 536                         return -ENOMEM;
 537         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 static int vmap_small_pages_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 542                 pgprot_t prot, struct page **pages)
 543 {
 544         unsigned long start = addr;
 545         pgd_t *pgd;
 546         unsigned long next;
 547         int err = 0;
 548         int nr = 0;
 549         pgtbl_mod_mask mask = 0;
 550
 551         BUG_ON(addr >= end);
 552         pgd = pgd_offset_k(addr);
 553         do {
 554                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 555                 if (pgd_bad(*pgd))
 556                         mask |= PGTBL_PGD_MODIFIED;
 557                 err = vmap_pages_p4d_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr, &mask);
 558                 if (err)
 559                         return err;
 560         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
 561
 562         if (mask & ARCH_PAGE_TABLE_SYNC_MASK)
 563                 arch_sync_kernel_mappings(start, end);
 564
 565         return 0;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * vmap_pages_range_noflush is similar to vmap_pages_range, but does not
 570  * flush caches.
 571  *
 572  * The caller is responsible for calling flush_cache_vmap() after this
 573  * function returns successfully and before the addresses are accessed.
 574  *
 575  * This is an internal function only. Do not use outside mm/.
 576  */
 577 int vmap_pages_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 578                 pgprot_t prot, struct page **pages, unsigned int page_shift)
 579 {
 580         unsigned int i, nr = (end - addr) >> PAGE_SHIFT;
 581
 582         WARN_ON(page_shift < PAGE_SHIFT);
 583
 584         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC) ||
 585                         page_shift == PAGE_SHIFT)
 586                 return vmap_small_pages_range_noflush(addr, end, prot, pages);
 587
 588         for (i = 0; i < nr; i += 1U << (page_shift - PAGE_SHIFT)) {
 589                 int err;
 590
 591                 err = vmap_range_noflush(addr, addr + (1UL << page_shift),
 592                                         __pa(page_address(pages[i])), prot,
 593                                         page_shift);
 594                 if (err)
 595                         return err;
 596
 597                 addr += 1UL << page_shift;
 598         }
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 /**
 604  * vmap_pages_range - map pages to a kernel virtual address
 605  * @addr: start of the VM area to map
 606  * @end: end of the VM area to map (non-inclusive)
 607  * @prot: page protection flags to use
 608  * @pages: pages to map (always PAGE_SIZE pages)
 609  * @page_shift: maximum shift that the pages may be mapped with, @pages must
 610  * be aligned and contiguous up to at least this shift.
 611  *
 612  * RETURNS:
 613  * 0 on success, -errno on failure.
 614  */
 615 static int vmap_pages_range(unsigned long addr, unsigned long end,
 616                 pgprot_t prot, struct page **pages, unsigned int page_shift)
 617 {
 618         int err;
 619
 620         err = vmap_pages_range_noflush(addr, end, prot, pages, page_shift);
 621         flush_cache_vmap(addr, end);
 622         return err;
 623 }
 624
 625 int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
 626 {
 627         /*
 628          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
 629          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
 630          * just put it in the vmalloc space.
 631          */
 632 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
 633         unsigned long addr = (unsigned long)x;
 634         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
 635                 return 1;
 636 #endif
 637         return is_vmalloc_addr(x);
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Walk a vmap address to the struct page it maps. Huge vmap mappings will
 642  * return the tail page that corresponds to the base page address, which
 643  * matches small vmap mappings.
 644  */
 645 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
 646 {
 647         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
 648         struct page *page = NULL;
 649         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
 650         p4d_t *p4d;
 651         pud_t *pud;
 652         pmd_t *pmd;
 653         pte_t *ptep, pte;
 654
 655         /*
 656          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
 657          * architectures that do not vmalloc module space
 658          */
 659         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
 660
 661         if (pgd_none(*pgd))
 662                 return NULL;
 663         if (WARN_ON_ONCE(pgd_leaf(*pgd)))
 664                 return NULL; /* XXX: no allowance for huge pgd */
 665         if (WARN_ON_ONCE(pgd_bad(*pgd)))
 666                 return NULL;
 667
 668         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 669         if (p4d_none(*p4d))
 670                 return NULL;
 671         if (p4d_leaf(*p4d))
 672                 return p4d_page(*p4d) + ((addr & ~P4D_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 673         if (WARN_ON_ONCE(p4d_bad(*p4d)))
 674                 return NULL;
 675
 676         pud = pud_offset(p4d, addr);
 677         if (pud_none(*pud))
 678                 return NULL;
 679         if (pud_leaf(*pud))
 680                 return pud_page(*pud) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 681         if (WARN_ON_ONCE(pud_bad(*pud)))
 682                 return NULL;
 683
 684         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 685         if (pmd_none(*pmd))
 686                 return NULL;
 687         if (pmd_leaf(*pmd))
 688                 return pmd_page(*pmd) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 689         if (WARN_ON_ONCE(pmd_bad(*pmd)))
 690                 return NULL;
 691
 692         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 693         pte = *ptep;
 694         if (pte_present(pte))
 695                 page = pte_page(pte);
 696         pte_unmap(ptep);
 697
 698         return page;
 699 }
 700 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
 701
 702 /*
 703  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
 704  */
 705 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
 706 {
 707         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
 708 }
 709 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
 710
 711
 712 /*** Global kva allocator ***/
 713
 714 #define DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK 0
 715 #define DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK 0
 716
 717
 718 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
 719 static DEFINE_SPINLOCK(free_vmap_area_lock);
 720 /* Export for kexec only */
 721 LIST_HEAD(vmap_area_list);
 722 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
 723 static bool vmap_initialized __read_mostly;
 724
 725 static struct rb_root purge_vmap_area_root = RB_ROOT;
 726 static LIST_HEAD(purge_vmap_area_list);
 727 static DEFINE_SPINLOCK(purge_vmap_area_lock);
 728
 729 /*
 730  * This kmem_cache is used for vmap_area objects. Instead of
 731  * allocating from slab we reuse an object from this cache to
 732  * make things faster. Especially in "no edge" splitting of
 733  * free block.
 734  */
 735 static struct kmem_cache *vmap_area_cachep;
 736
 737 /*
 738  * This linked list is used in pair with free_vmap_area_root.
 739  * It gives O(1) access to prev/next to perform fast coalescing.
 740  */
 741 static LIST_HEAD(free_vmap_area_list);
 742
 743 /*
 744  * This augment red-black tree represents the free vmap space.
 745  * All vmap_area objects in this tree are sorted by va->va_start
 746  * address. It is used for allocation and merging when a vmap
 747  * object is released.
 748  *
 749  * Each vmap_area node contains a maximum available free block
 750  * of its sub-tree, right or left. Therefore it is possible to
 751  * find a lowest match of free area.
 752  */
 753 static struct rb_root free_vmap_area_root = RB_ROOT;
 754
 755 /*
 756  * Preload a CPU with one object for "no edge" split case. The
 757  * aim is to get rid of allocations from the atomic context, thus
 758  * to use more permissive allocation masks.
 759  */
 760 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_area *, ne_fit_preload_node);
 761
 762 static __always_inline unsigned long
 763 va_size(struct vmap_area *va)
 764 {
 765         return (va->va_end - va->va_start);
 766 }
 767
 768 static __always_inline unsigned long
 769 get_subtree_max_size(struct rb_node *node)
 770 {
 771         struct vmap_area *va;
 772
 773         va = rb_entry_safe(node, struct vmap_area, rb_node);
 774         return va ? va->subtree_max_size : 0;
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Gets called when remove the node and rotate.
 779  */
 780 static __always_inline unsigned long
 781 compute_subtree_max_size(struct vmap_area *va)
 782 {
 783         return max3(va_size(va),
 784                 get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_left),
 785                 get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_right));
 786 }
 787
 788 RB_DECLARE_CALLBACKS_MAX(static, free_vmap_area_rb_augment_cb,
 789         struct vmap_area, rb_node, unsigned long, subtree_max_size, va_size)
 790
 791 static void purge_vmap_area_lazy(void);
 792 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(vmap_notify_list);
 793 static unsigned long lazy_max_pages(void);
 794
 795 static atomic_long_t nr_vmalloc_pages;
 796
 797 unsigned long vmalloc_nr_pages(void)
 798 {
 799         return atomic_long_read(&nr_vmalloc_pages);
 800 }
 801
 802 static struct vmap_area *find_vmap_area_exceed_addr(unsigned long addr)
 803 {
 804         struct vmap_area *va = NULL;
 805         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
 806
 807         while (n) {
 808                 struct vmap_area *tmp;
 809
 810                 tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 811                 if (tmp->va_end > addr) {
 812                         va = tmp;
 813                         if (tmp->va_start <= addr)
 814                                 break;
 815
 816                         n = n->rb_left;
 817                 } else
 818                         n = n->rb_right;
 819         }
 820
 821         return va;
 822 }
 823
 824 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
 825 {
 826         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
 827
 828         while (n) {
 829                 struct vmap_area *va;
 830
 831                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 832                 if (addr < va->va_start)
 833                         n = n->rb_left;
 834                 else if (addr >= va->va_end)
 835                         n = n->rb_right;
 836                 else
 837                         return va;
 838         }
 839
 840         return NULL;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * This function returns back addresses of parent node
 845  * and its left or right link for further processing.
 846  *
 847  * Otherwise NULL is returned. In that case all further
 848  * steps regarding inserting of conflicting overlap range
 849  * have to be declined and actually considered as a bug.
 850  */
 851 static __always_inline struct rb_node **
 852 find_va_links(struct vmap_area *va,
 853         struct rb_root *root, struct rb_node *from,
 854         struct rb_node **parent)
 855 {
 856         struct vmap_area *tmp_va;
 857         struct rb_node **link;
 858
 859         if (root) {
 860                 link = &root->rb_node;
 861                 if (unlikely(!*link)) {
 862                         *parent = NULL;
 863                         return link;
 864                 }
 865         } else {
 866                 link = &from;
 867         }
 868
 869         /*
 870          * Go to the bottom of the tree. When we hit the last point
 871          * we end up with parent rb_node and correct direction, i name
 872          * it link, where the new va->rb_node will be attached to.
 873          */
 874         do {
 875                 tmp_va = rb_entry(*link, struct vmap_area, rb_node);
 876
 877                 /*
 878                  * During the traversal we also do some sanity check.
 879                  * Trigger the BUG() if there are sides(left/right)
 880                  * or full overlaps.
 881                  */
 882                 if (va->va_start < tmp_va->va_end &&
 883                                 va->va_end <= tmp_va->va_start)
 884                         link = &(*link)->rb_left;
 885                 else if (va->va_end > tmp_va->va_start &&
 886                                 va->va_start >= tmp_va->va_end)
 887                         link = &(*link)->rb_right;
 888                 else {
 889                         WARN(1, "vmalloc bug: 0x%lx-0x%lx overlaps with 0x%lx-0x%lx\n",
 890                                 va->va_start, va->va_end, tmp_va->va_start, tmp_va->va_end);
 891
 892                         return NULL;
 893                 }
 894         } while (*link);
 895
 896         *parent = &tmp_va->rb_node;
 897         return link;
 898 }
 899
 900 static __always_inline struct list_head *
 901 get_va_next_sibling(struct rb_node *parent, struct rb_node **link)
 902 {
 903         struct list_head *list;
 904
 905         if (unlikely(!parent))
 906                 /*
 907                  * The red-black tree where we try to find VA neighbors
 908                  * before merging or inserting is empty, i.e. it means
 909                  * there is no free vmap space. Normally it does not
 910                  * happen but we handle this case anyway.
 911                  */
 912                 return NULL;
 913
 914         list = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
 915         return (&parent->rb_right == link ? list->next : list);
 916 }
 917
 918 static __always_inline void
 919 link_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root,
 920         struct rb_node *parent, struct rb_node **link, struct list_head *head)
 921 {
 922         /*
 923          * VA is still not in the list, but we can
 924          * identify its future previous list_head node.
 925          */
 926         if (likely(parent)) {
 927                 head = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
 928                 if (&parent->rb_right != link)
 929                         head = head->prev;
 930         }
 931
 932         /* Insert to the rb-tree */
 933         rb_link_node(&va->rb_node, parent, link);
 934         if (root == &free_vmap_area_root) {
 935                 /*
 936                  * Some explanation here. Just perform simple insertion
 937                  * to the tree. We do not set va->subtree_max_size to
 938                  * its current size before calling rb_insert_augmented().
 939                  * It is because of we populate the tree from the bottom
 940                  * to parent levels when the node _is_ in the tree.
 941                  *
 942                  * Therefore we set subtree_max_size to zero after insertion,
 943                  * to let __augment_tree_propagate_from() puts everything to
 944                  * the correct order later on.
 945                  */
 946                 rb_insert_augmented(&va->rb_node,
 947                         root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
 948                 va->subtree_max_size = 0;
 949         } else {
 950                 rb_insert_color(&va->rb_node, root);
 951         }
 952
 953         /* Address-sort this list */
 954         list_add(&va->list, head);
 955 }
 956
 957 static __always_inline void
 958 unlink_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root)
 959 {
 960         if (WARN_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node)))
 961                 return;
 962
 963         if (root == &free_vmap_area_root)
 964                 rb_erase_augmented(&va->rb_node,
 965                         root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
 966         else
 967                 rb_erase(&va->rb_node, root);
 968
 969         list_del(&va->list);
 970         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
 971 }
 972
 973 #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
 974 static void
 975 augment_tree_propagate_check(void)
 976 {
 977         struct vmap_area *va;
 978         unsigned long computed_size;
 979
 980         list_for_each_entry(va, &free_vmap_area_list, list) {
 981                 computed_size = compute_subtree_max_size(va);
 982                 if (computed_size != va->subtree_max_size)
 983                         pr_emerg("tree is corrupted: %lu, %lu\n",
 984                                 va_size(va), va->subtree_max_size);
 985         }
 986 }
 987 #endif
 988
 989 /*
 990  * This function populates subtree_max_size from bottom to upper
 991  * levels starting from VA point. The propagation must be done
 992  * when VA size is modified by changing its va_start/va_end. Or
 993  * in case of newly inserting of VA to the tree.
 994  *
 995  * It means that __augment_tree_propagate_from() must be called:
 996  * - After VA has been inserted to the tree(free path);
 997  * - After VA has been shrunk(allocation path);
 998  * - After VA has been increased(merging path).
 999  *
1000  * Please note that, it does not mean that upper parent nodes
1001  * and their subtree_max_size are recalculated all the time up
1002  * to the root node.
1003  *
1004  *       4--8
1005  *        /\
1006  *       /  \
1007  *      /    \
1008  *    2--2  8--8
1009  *
1010  * For example if we modify the node 4, shrinking it to 2, then
1011  * no any modification is required. If we shrink the node 2 to 1
1012  * its subtree_max_size is updated only, and set to 1. If we shrink
1013  * the node 8 to 6, then its subtree_max_size is set to 6 and parent
1014  * node becomes 4--6.
1015  */
1016 static __always_inline void
1017 augment_tree_propagate_from(struct vmap_area *va)
1018 {
1019         /*
1020          * Populate the tree from bottom towards the root until
1021          * the calculated maximum available size of checked node
1022          * is equal to its current one.
1023          */
1024         free_vmap_area_rb_augment_cb_propagate(&va->rb_node, NULL);
1025
1026 #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
1027         augment_tree_propagate_check();
1028 #endif
1029 }
1030
1031 static void
1032 insert_vmap_area(struct vmap_area *va,
1033         struct rb_root *root, struct list_head *head)
1034 {
1035         struct rb_node **link;
1036         struct rb_node *parent;
1037
1038         link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
1039         if (link)
1040                 link_va(va, root, parent, link, head);
1041 }
1042
1043 static void
1044 insert_vmap_area_augment(struct vmap_area *va,
1045         struct rb_node *from, struct rb_root *root,
1046         struct list_head *head)
1047 {
1048         struct rb_node **link;
1049         struct rb_node *parent;
1050
1051         if (from)
1052                 link = find_va_links(va, NULL, from, &parent);
1053         else
1054                 link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
1055
1056         if (link) {
1057                 link_va(va, root, parent, link, head);
1058                 augment_tree_propagate_from(va);
1059         }
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Merge de-allocated chunk of VA memory with previous
1064  * and next free blocks. If coalesce is not done a new
1065  * free area is inserted. If VA has been merged, it is
1066  * freed.
1067  *
1068  * Please note, it can return NULL in case of overlap
1069  * ranges, followed by WARN() report. Despite it is a
1070  * buggy behaviour, a system can be alive and keep
1071  * ongoing.
1072  */
1073 static __always_inline struct vmap_area *
1074 merge_or_add_vmap_area(struct vmap_area *va,
1075         struct rb_root *root, struct list_head *head)
1076 {
1077         struct vmap_area *sibling;
1078         struct list_head *next;
1079         struct rb_node **link;
1080         struct rb_node *parent;
1081         bool merged = false;
1082
1083         /*
1084          * Find a place in the tree where VA potentially will be
1085          * inserted, unless it is merged with its sibling/siblings.
1086          */
1087         link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
1088         if (!link)
1089                 return NULL;
1090
1091         /*
1092          * Get next node of VA to check if merging can be done.
1093          */
1094         next = get_va_next_sibling(parent, link);
1095         if (unlikely(next == NULL))
1096                 goto insert;
1097
1098         /*
1099          * start            end
1100          * |                |
1101          * |<------VA------>|<-----Next----->|
1102          *                  |                |
1103          *                  start            end
1104          */
1105         if (next != head) {
1106                 sibling = list_entry(next, struct vmap_area, list);
1107                 if (sibling->va_start == va->va_end) {
1108                         sibling->va_start = va->va_start;
1109
1110                         /* Free vmap_area object. */
1111                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1112
1113                         /* Point to the new merged area. */
1114                         va = sibling;
1115                         merged = true;
1116                 }
1117         }
1118
1119         /*
1120          * start            end
1121          * |                |
1122          * |<-----Prev----->|<------VA------>|
1123          *                  |                |
1124          *                  start            end
1125          */
1126         if (next->prev != head) {
1127                 sibling = list_entry(next->prev, struct vmap_area, list);
1128                 if (sibling->va_end == va->va_start) {
1129                         /*
1130                          * If both neighbors are coalesced, it is important
1131                          * to unlink the "next" node first, followed by merging
1132                          * with "previous" one. Otherwise the tree might not be
1133                          * fully populated if a sibling's augmented value is
1134                          * "normalized" because of rotation operations.
1135                          */
1136                         if (merged)
1137                                 unlink_va(va, root);
1138
1139                         sibling->va_end = va->va_end;
1140
1141                         /* Free vmap_area object. */
1142                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1143
1144                         /* Point to the new merged area. */
1145                         va = sibling;
1146                         merged = true;
1147                 }
1148         }
1149
1150 insert:
1151         if (!merged)
1152                 link_va(va, root, parent, link, head);
1153
1154         return va;
1155 }
1156
1157 static __always_inline struct vmap_area *
1158 merge_or_add_vmap_area_augment(struct vmap_area *va,
1159         struct rb_root *root, struct list_head *head)
1160 {
1161         va = merge_or_add_vmap_area(va, root, head);
1162         if (va)
1163                 augment_tree_propagate_from(va);
1164
1165         return va;
1166 }
1167
1168 static __always_inline bool
1169 is_within_this_va(struct vmap_area *va, unsigned long size,
1170         unsigned long align, unsigned long vstart)
1171 {
1172         unsigned long nva_start_addr;
1173
1174         if (va->va_start > vstart)
1175                 nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
1176         else
1177                 nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
1178
1179         /* Can be overflowed due to big size or alignment. */
1180         if (nva_start_addr + size < nva_start_addr ||
1181                         nva_start_addr < vstart)
1182                 return false;
1183
1184         return (nva_start_addr + size <= va->va_end);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Find the first free block(lowest start address) in the tree,
1189  * that will accomplish the request corresponding to passing
1190  * parameters.
1191  */
1192 static __always_inline struct vmap_area *
1193 find_vmap_lowest_match(unsigned long size,
1194         unsigned long align, unsigned long vstart)
1195 {
1196         struct vmap_area *va;
1197         struct rb_node *node;
1198
1199         /* Start from the root. */
1200         node = free_vmap_area_root.rb_node;
1201
1202         while (node) {
1203                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
1204
1205                 if (get_subtree_max_size(node->rb_left) >= size &&
1206                                 vstart < va->va_start) {
1207                         node = node->rb_left;
1208                 } else {
1209                         if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
1210                                 return va;
1211
1212                         /*
1213                          * Does not make sense to go deeper towards the right
1214                          * sub-tree if it does not have a free block that is
1215                          * equal or bigger to the requested search size.
1216                          */
1217                         if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= size) {
1218                                 node = node->rb_right;
1219                                 continue;
1220                         }
1221
1222                         /*
1223                          * OK. We roll back and find the first right sub-tree,
1224                          * that will satisfy the search criteria. It can happen
1225                          * due to "vstart" restriction or an alignment overhead
1226                          * that is bigger then PAGE_SIZE.
1227                          */
1228                         while ((node = rb_parent(node))) {
1229                                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
1230                                 if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
1231                                         return va;
1232
1233                                 if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= size &&
1234                                                 vstart <= va->va_start) {
1235                                         /*
1236                                          * Shift the vstart forward. Please note, we update it with
1237                                          * parent's start address adding "1" because we do not want
1238                                          * to enter same sub-tree after it has already been checked
1239                                          * and no suitable free block found there.
1240                                          */
1241                                         vstart = va->va_start + 1;
1242                                         node = node->rb_right;
1243                                         break;
1244                                 }
1245                         }
1246                 }
1247         }
1248
1249         return NULL;
1250 }
1251
1252 #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
1253 #include <linux/random.h>
1254
1255 static struct vmap_area *
1256 find_vmap_lowest_linear_match(unsigned long size,
1257         unsigned long align, unsigned long vstart)
1258 {
1259         struct vmap_area *va;
1260
1261         list_for_each_entry(va, &free_vmap_area_list, list) {
1262                 if (!is_within_this_va(va, size, align, vstart))
1263                         continue;
1264
1265                 return va;
1266         }
1267
1268         return NULL;
1269 }
1270
1271 static void
1272 find_vmap_lowest_match_check(unsigned long size, unsigned long align)
1273 {
1274         struct vmap_area *va_1, *va_2;
1275         unsigned long vstart;
1276         unsigned int rnd;
1277
1278         get_random_bytes(&rnd, sizeof(rnd));
1279         vstart = VMALLOC_START + rnd;
1280
1281         va_1 = find_vmap_lowest_match(size, align, vstart);
1282         va_2 = find_vmap_lowest_linear_match(size, align, vstart);
1283
1284         if (va_1 != va_2)
1285                 pr_emerg("not lowest: t: 0x%p, l: 0x%p, v: 0x%lx\n",
1286                         va_1, va_2, vstart);
1287 }
1288 #endif
1289
1290 enum fit_type {
1291         NOTHING_FIT = 0,
1292         FL_FIT_TYPE = 1,        /* full fit */
1293         LE_FIT_TYPE = 2,        /* left edge fit */
1294         RE_FIT_TYPE = 3,        /* right edge fit */
1295         NE_FIT_TYPE = 4         /* no edge fit */
1296 };
1297
1298 static __always_inline enum fit_type
1299 classify_va_fit_type(struct vmap_area *va,
1300         unsigned long nva_start_addr, unsigned long size)
1301 {
1302         enum fit_type type;
1303
1304         /* Check if it is within VA. */
1305         if (nva_start_addr < va->va_start ||
1306                         nva_start_addr + size > va->va_end)
1307                 return NOTHING_FIT;
1308
1309         /* Now classify. */
1310         if (va->va_start == nva_start_addr) {
1311                 if (va->va_end == nva_start_addr + size)
1312                         type = FL_FIT_TYPE;
1313                 else
1314                         type = LE_FIT_TYPE;
1315         } else if (va->va_end == nva_start_addr + size) {
1316                 type = RE_FIT_TYPE;
1317         } else {
1318                 type = NE_FIT_TYPE;
1319         }
1320
1321         return type;
1322 }
1323
1324 static __always_inline int
1325 adjust_va_to_fit_type(struct vmap_area *va,
1326         unsigned long nva_start_addr, unsigned long size,
1327         enum fit_type type)
1328 {
1329         struct vmap_area *lva = NULL;
1330
1331         if (type == FL_FIT_TYPE) {
1332                 /*
1333                  * No need to split VA, it fully fits.
1334                  *
1335                  * |               |
1336                  * V      NVA      V
1337                  * |---------------|
1338                  */
1339                 unlink_va(va, &free_vmap_area_root);
1340                 kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1341         } else if (type == LE_FIT_TYPE) {
1342                 /*
1343                  * Split left edge of fit VA.
1344                  *
1345                  * |       |
1346                  * V  NVA  V   R
1347                  * |-------|-------|
1348                  */
1349                 va->va_start += size;
1350         } else if (type == RE_FIT_TYPE) {
1351                 /*
1352                  * Split right edge of fit VA.
1353                  *
1354                  *         |       |
1355                  *     L   V  NVA  V
1356                  * |-------|-------|
1357                  */
1358                 va->va_end = nva_start_addr;
1359         } else if (type == NE_FIT_TYPE) {
1360                 /*
1361                  * Split no edge of fit VA.
1362                  *
1363                  *     |       |
1364                  *   L V  NVA  V R
1365                  * |---|-------|---|
1366                  */
1367                 lva = __this_cpu_xchg(ne_fit_preload_node, NULL);
1368                 if (unlikely(!lva)) {
1369                         /*
1370                          * For percpu allocator we do not do any pre-allocation
1371                          * and leave it as it is. The reason is it most likely
1372                          * never ends up with NE_FIT_TYPE splitting. In case of
1373                          * percpu allocations offsets and sizes are aligned to
1374                          * fixed align request, i.e. RE_FIT_TYPE and FL_FIT_TYPE
1375                          * are its main fitting cases.
1376                          *
1377                          * There are a few exceptions though, as an example it is
1378                          * a first allocation (early boot up) when we have "one"
1379                          * big free space that has to be split.
1380                          *
1381                          * Also we can hit this path in case of regular "vmap"
1382                          * allocations, if "this" current CPU was not preloaded.
1383                          * See the comment in alloc_vmap_area() why. If so, then
1384                          * GFP_NOWAIT is used instead to get an extra object for
1385                          * split purpose. That is rare and most time does not
1386                          * occur.
1387                          *
1388                          * What happens if an allocation gets failed. Basically,
1389                          * an "overflow" path is triggered to purge lazily freed
1390                          * areas to free some memory, then, the "retry" path is
1391                          * triggered to repeat one more time. See more details
1392                          * in alloc_vmap_area() function.
1393                          */
1394                         lva = kmem_cache_alloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1395                         if (!lva)
1396                                 return -1;
1397                 }
1398
1399                 /*
1400                  * Build the remainder.
1401                  */
1402                 lva->va_start = va->va_start;
1403                 lva->va_end = nva_start_addr;
1404
1405                 /*
1406                  * Shrink this VA to remaining size.
1407                  */
1408                 va->va_start = nva_start_addr + size;
1409         } else {
1410                 return -1;
1411         }
1412
1413         if (type != FL_FIT_TYPE) {
1414                 augment_tree_propagate_from(va);
1415
1416                 if (lva)        /* type == NE_FIT_TYPE */
1417                         insert_vmap_area_augment(lva, &va->rb_node,
1418                                 &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
1419         }
1420
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Returns a start address of the newly allocated area, if success.
1426  * Otherwise a vend is returned that indicates failure.
1427  */
1428 static __always_inline unsigned long
1429 __alloc_vmap_area(unsigned long size, unsigned long align,
1430         unsigned long vstart, unsigned long vend)
1431 {
1432         unsigned long nva_start_addr;
1433         struct vmap_area *va;
1434         enum fit_type type;
1435         int ret;
1436
1437         va = find_vmap_lowest_match(size, align, vstart);
1438         if (unlikely(!va))
1439                 return vend;
1440
1441         if (va->va_start > vstart)
1442                 nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
1443         else
1444                 nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
1445
1446         /* Check the "vend" restriction. */
1447         if (nva_start_addr + size > vend)
1448                 return vend;
1449
1450         /* Classify what we have found. */
1451         type = classify_va_fit_type(va, nva_start_addr, size);
1452         if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
1453                 return vend;
1454
1455         /* Update the free vmap_area. */
1456         ret = adjust_va_to_fit_type(va, nva_start_addr, size, type);
1457         if (ret)
1458                 return vend;
1459
1460 #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
1461         find_vmap_lowest_match_check(size, align);
1462 #endif
1463
1464         return nva_start_addr;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
1469  */
1470 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
1471 {
1472         /*
1473          * Remove from the busy tree/list.
1474          */
1475         spin_lock(&vmap_area_lock);
1476         unlink_va(va, &vmap_area_root);
1477         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1478
1479         /*
1480          * Insert/Merge it back to the free tree/list.
1481          */
1482         spin_lock(&free_vmap_area_lock);
1483         merge_or_add_vmap_area_augment(va, &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
1484         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1485 }
1486
1487 static inline void
1488 preload_this_cpu_lock(spinlock_t *lock, gfp_t gfp_mask, int node)
1489 {
1490         struct vmap_area *va = NULL;
1491
1492         /*
1493          * Preload this CPU with one extra vmap_area object. It is used
1494          * when fit type of free area is NE_FIT_TYPE. It guarantees that
1495          * a CPU that does an allocation is preloaded.
1496          *
1497          * We do it in non-atomic context, thus it allows us to use more
1498          * permissive allocation masks to be more stable under low memory
1499          * condition and high memory pressure.
1500          */
1501         if (!this_cpu_read(ne_fit_preload_node))
1502                 va = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep, gfp_mask, node);
1503
1504         spin_lock(lock);
1505
1506         if (va && __this_cpu_cmpxchg(ne_fit_preload_node, NULL, va))
1507                 kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
1512  * vstart and vend.
1513  */
1514 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
1515                                 unsigned long align,
1516                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
1517                                 int node, gfp_t gfp_mask)
1518 {
1519         struct vmap_area *va;
1520         unsigned long freed;
1521         unsigned long addr;
1522         int purged = 0;
1523         int ret;
1524
1525         BUG_ON(!size);
1526         BUG_ON(offset_in_page(size));
1527         BUG_ON(!is_power_of_2(align));
1528
1529         if (unlikely(!vmap_initialized))
1530                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1531
1532         might_sleep();
1533         gfp_mask = gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK;
1534
1535         va = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep, gfp_mask, node);
1536         if (unlikely(!va))
1537                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1538
1539         /*
1540          * Only scan the relevant parts containing pointers to other objects
1541          * to avoid false negatives.
1542          */
1543         kmemleak_scan_area(&va->rb_node, SIZE_MAX, gfp_mask);
1544
1545 retry:
1546         preload_this_cpu_lock(&free_vmap_area_lock, gfp_mask, node);
1547         addr = __alloc_vmap_area(size, align, vstart, vend);
1548         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1549
1550         /*
1551          * If an allocation fails, the "vend" address is
1552          * returned. Therefore trigger the overflow path.
1553          */
1554         if (unlikely(addr == vend))
1555                 goto overflow;
1556
1557         va->va_start = addr;
1558         va->va_end = addr + size;
1559         va->vm = NULL;
1560
1561         spin_lock(&vmap_area_lock);
1562         insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
1563         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1564
1565         BUG_ON(!IS_ALIGNED(va->va_start, align));
1566         BUG_ON(va->va_start < vstart);
1567         BUG_ON(va->va_end > vend);
1568
1569         ret = kasan_populate_vmalloc(addr, size);
1570         if (ret) {
1571                 free_vmap_area(va);
1572                 return ERR_PTR(ret);
1573         }
1574
1575         return va;
1576
1577 overflow:
1578         if (!purged) {
1579                 purge_vmap_area_lazy();
1580                 purged = 1;
1581                 goto retry;
1582         }
1583
1584         freed = 0;
1585         blocking_notifier_call_chain(&vmap_notify_list, 0, &freed);
1586
1587         if (freed > 0) {
1588                 purged = 0;
1589                 goto retry;
1590         }
1591
1592         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1593                 pr_warn("vmap allocation for size %lu failed: use vmalloc=<size> to increase size\n",
1594                         size);
1595
1596         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1597         return ERR_PTR(-EBUSY);
1598 }
1599
1600 int register_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1601 {
1602         return blocking_notifier_chain_register(&vmap_notify_list, nb);
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_vmap_purge_notifier);
1605
1606 int unregister_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1607 {
1608         return blocking_notifier_chain_unregister(&vmap_notify_list, nb);
1609 }
1610 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_vmap_purge_notifier);
1611
1612 /*
1613  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
1614  * before attempting to purge with a TLB flush.
1615  *
1616  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
1617  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
1618  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
1619  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
1620  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
1621  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
1622  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
1623  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
1624  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
1625  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
1626  * becomes a problem on bigger systems.
1627  */
1628 static unsigned long lazy_max_pages(void)
1629 {
1630         unsigned int log;
1631
1632         log = fls(num_online_cpus());
1633
1634         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
1635 }
1636
1637 static atomic_long_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1638
1639 /*
1640  * Serialize vmap purging.  There is no actual critical section protected
1641  * by this look, but we want to avoid concurrent calls for performance
1642  * reasons and to make the pcpu_get_vm_areas more deterministic.
1643  */
1644 static DEFINE_MUTEX(vmap_purge_lock);
1645
1646 /* for per-CPU blocks */
1647 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
1648
1649 #ifdef CONFIG_X86_64
1650 /*
1651  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
1652  * immediately freed.
1653  */
1654 void set_iounmap_nonlazy(void)
1655 {
1656         atomic_long_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
1657 }
1658 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1659
1660 /*
1661  * Purges all lazily-freed vmap areas.
1662  */
1663 static bool __purge_vmap_area_lazy(unsigned long start, unsigned long end)
1664 {
1665         unsigned long resched_threshold;
1666         struct list_head local_pure_list;
1667         struct vmap_area *va, *n_va;
1668
1669         lockdep_assert_held(&vmap_purge_lock);
1670
1671         spin_lock(&purge_vmap_area_lock);
1672         purge_vmap_area_root = RB_ROOT;
1673         list_replace_init(&purge_vmap_area_list, &local_pure_list);
1674         spin_unlock(&purge_vmap_area_lock);
1675
1676         if (unlikely(list_empty(&local_pure_list)))
1677                 return false;
1678
1679         start = min(start,
1680                 list_first_entry(&local_pure_list,
1681                         struct vmap_area, list)->va_start);
1682
1683         end = max(end,
1684                 list_last_entry(&local_pure_list,
1685                         struct vmap_area, list)->va_end);
1686
1687         flush_tlb_kernel_range(start, end);
1688         resched_threshold = lazy_max_pages() << 1;
1689
1690         spin_lock(&free_vmap_area_lock);
1691         list_for_each_entry_safe(va, n_va, &local_pure_list, list) {
1692                 unsigned long nr = (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
1693                 unsigned long orig_start = va->va_start;
1694                 unsigned long orig_end = va->va_end;
1695
1696                 /*
1697                  * Finally insert or merge lazily-freed area. It is
1698                  * detached and there is no need to "unlink" it from
1699                  * anything.
1700                  */
1701                 va = merge_or_add_vmap_area_augment(va, &free_vmap_area_root,
1702                                 &free_vmap_area_list);
1703
1704                 if (!va)
1705                         continue;
1706
1707                 if (is_vmalloc_or_module_addr((void *)orig_start))
1708                         kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
1709                                               va->va_start, va->va_end);
1710
1711                 atomic_long_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
1712
1713                 if (atomic_long_read(&vmap_lazy_nr) < resched_threshold)
1714                         cond_resched_lock(&free_vmap_area_lock);
1715         }
1716         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1717         return true;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
1722  * is already purging.
1723  */
1724 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
1725 {
1726         if (mutex_trylock(&vmap_purge_lock)) {
1727                 __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1728                 mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1729         }
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
1734  */
1735 static void purge_vmap_area_lazy(void)
1736 {
1737         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1738         purge_fragmented_blocks_allcpus();
1739         __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1740         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
1745  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
1746  * previously.
1747  */
1748 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
1749 {
1750         unsigned long nr_lazy;
1751
1752         spin_lock(&vmap_area_lock);
1753         unlink_va(va, &vmap_area_root);
1754         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1755
1756         nr_lazy = atomic_long_add_return((va->va_end - va->va_start) >>
1757                                 PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
1758
1759         /*
1760          * Merge or place it to the purge tree/list.
1761          */
1762         spin_lock(&purge_vmap_area_lock);
1763         merge_or_add_vmap_area(va,
1764                 &purge_vmap_area_root, &purge_vmap_area_list);
1765         spin_unlock(&purge_vmap_area_lock);
1766
1767         /* After this point, we may free va at any time */
1768         if (unlikely(nr_lazy > lazy_max_pages()))
1769                 try_purge_vmap_area_lazy();
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Free and unmap a vmap area
1774  */
1775 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
1776 {
1777         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
1778         vunmap_range_noflush(va->va_start, va->va_end);
1779         if (debug_pagealloc_enabled_static())
1780                 flush_tlb_kernel_range(va->va_start, va->va_end);
1781
1782         free_vmap_area_noflush(va);
1783 }
1784
1785 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
1786 {
1787         struct vmap_area *va;
1788
1789         spin_lock(&vmap_area_lock);
1790         va = __find_vmap_area(addr);
1791         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1792
1793         return va;
1794 }
1795
1796 /*** Per cpu kva allocator ***/
1797
1798 /*
1799  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
1800  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
1801  */
1802 /*
1803  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
1804  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
1805  * instead (we just need a rough idea)
1806  */
1807 #if BITS_PER_LONG == 32
1808 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
1809 #else
1810 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
1811 #endif
1812
1813 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
1814 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
1815 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
1816 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
1817 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
1818 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
1819 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
1820                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
1821                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
1822                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
1823
1824 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
1825
1826 struct vmap_block_queue {
1827         spinlock_t lock;
1828         struct list_head free;
1829 };
1830
1831 struct vmap_block {
1832         spinlock_t lock;
1833         struct vmap_area *va;
1834         unsigned long free, dirty;
1835         unsigned long dirty_min, dirty_max; /*< dirty range */
1836         struct list_head free_list;
1837         struct rcu_head rcu_head;
1838         struct list_head purge;
1839 };
1840
1841 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
1842 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
1843
1844 /*
1845  * XArray of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
1846  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
1847  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
1848  */
1849 static DEFINE_XARRAY(vmap_blocks);
1850
1851 /*
1852  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
1853  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
1854  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
1855  * big problem.
1856  */
1857
1858 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
1859 {
1860         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
1861         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
1862         return addr;
1863 }
1864
1865 static void *vmap_block_vaddr(unsigned long va_start, unsigned long pages_off)
1866 {
1867         unsigned long addr;
1868
1869         addr = va_start + (pages_off << PAGE_SHIFT);
1870         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) != addr_to_vb_idx(va_start));
1871         return (void *)addr;
1872 }
1873
1874 /**
1875  * new_vmap_block - allocates new vmap_block and occupies 2^order pages in this
1876  *                  block. Of course pages number can't exceed VMAP_BBMAP_BITS
1877  * @order:    how many 2^order pages should be occupied in newly allocated block
1878  * @gfp_mask: flags for the page level allocator
1879  *
1880  * Return: virtual address in a newly allocated block or ERR_PTR(-errno)
1881  */
1882 static void *new_vmap_block(unsigned int order, gfp_t gfp_mask)
1883 {
1884         struct vmap_block_queue *vbq;
1885         struct vmap_block *vb;
1886         struct vmap_area *va;
1887         unsigned long vb_idx;
1888         int node, err;
1889         void *vaddr;
1890
1891         node = numa_node_id();
1892
1893         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
1894                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1895         if (unlikely(!vb))
1896                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1897
1898         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
1899                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1900                                         node, gfp_mask);
1901         if (IS_ERR(va)) {
1902                 kfree(vb);
1903                 return ERR_CAST(va);
1904         }
1905
1906         vaddr = vmap_block_vaddr(va->va_start, 0);
1907         spin_lock_init(&vb->lock);
1908         vb->va = va;
1909         /* At least something should be left free */
1910         BUG_ON(VMAP_BBMAP_BITS <= (1UL << order));
1911         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS - (1UL << order);
1912         vb->dirty = 0;
1913         vb->dirty_min = VMAP_BBMAP_BITS;
1914         vb->dirty_max = 0;
1915         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
1916
1917         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
1918         err = xa_insert(&vmap_blocks, vb_idx, vb, gfp_mask);
1919         if (err) {
1920                 kfree(vb);
1921                 free_vmap_area(va);
1922                 return ERR_PTR(err);
1923         }
1924
1925         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1926         spin_lock(&vbq->lock);
1927         list_add_tail_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
1928         spin_unlock(&vbq->lock);
1929         put_cpu_var(vmap_block_queue);
1930
1931         return vaddr;
1932 }
1933
1934 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
1935 {
1936         struct vmap_block *tmp;
1937
1938         tmp = xa_erase(&vmap_blocks, addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
1939         BUG_ON(tmp != vb);
1940
1941         free_vmap_area_noflush(vb->va);
1942         kfree_rcu(vb, rcu_head);
1943 }
1944
1945 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
1946 {
1947         LIST_HEAD(purge);
1948         struct vmap_block *vb;
1949         struct vmap_block *n_vb;
1950         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1951
1952         rcu_read_lock();
1953         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1954
1955                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
1956                         continue;
1957
1958                 spin_lock(&vb->lock);
1959                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
1960                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
1961                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
1962                         vb->dirty_min = 0;
1963                         vb->dirty_max = VMAP_BBMAP_BITS;
1964                         spin_lock(&vbq->lock);
1965                         list_del_rcu(&vb->free_list);
1966                         spin_unlock(&vbq->lock);
1967                         spin_unlock(&vb->lock);
1968                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
1969                 } else
1970                         spin_unlock(&vb->lock);
1971         }
1972         rcu_read_unlock();
1973
1974         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
1975                 list_del(&vb->purge);
1976                 free_vmap_block(vb);
1977         }
1978 }
1979
1980 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
1981 {
1982         int cpu;
1983
1984         for_each_possible_cpu(cpu)
1985                 purge_fragmented_blocks(cpu);
1986 }
1987
1988 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
1989 {
1990         struct vmap_block_queue *vbq;
1991         struct vmap_block *vb;
1992         void *vaddr = NULL;
1993         unsigned int order;
1994
1995         BUG_ON(offset_in_page(size));
1996         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1997         if (WARN_ON(size == 0)) {
1998                 /*
1999                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
2000                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
2001                  * early.
2002                  */
2003                 return NULL;
2004         }
2005         order = get_order(size);
2006
2007         rcu_read_lock();
2008         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
2009         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
2010                 unsigned long pages_off;
2011
2012                 spin_lock(&vb->lock);
2013                 if (vb->free < (1UL << order)) {
2014                         spin_unlock(&vb->lock);
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 pages_off = VMAP_BBMAP_BITS - vb->free;
2019                 vaddr = vmap_block_vaddr(vb->va->va_start, pages_off);
2020                 vb->free -= 1UL << order;
2021                 if (vb->free == 0) {
2022                         spin_lock(&vbq->lock);
2023                         list_del_rcu(&vb->free_list);
2024                         spin_unlock(&vbq->lock);
2025                 }
2026
2027                 spin_unlock(&vb->lock);
2028                 break;
2029         }
2030
2031         put_cpu_var(vmap_block_queue);
2032         rcu_read_unlock();
2033
2034         /* Allocate new block if nothing was found */
2035         if (!vaddr)
2036                 vaddr = new_vmap_block(order, gfp_mask);
2037
2038         return vaddr;
2039 }
2040
2041 static void vb_free(unsigned long addr, unsigned long size)
2042 {
2043         unsigned long offset;
2044         unsigned int order;
2045         struct vmap_block *vb;
2046
2047         BUG_ON(offset_in_page(size));
2048         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
2049
2050         flush_cache_vunmap(addr, addr + size);
2051
2052         order = get_order(size);
2053         offset = (addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1)) >> PAGE_SHIFT;
2054         vb = xa_load(&vmap_blocks, addr_to_vb_idx(addr));
2055
2056         vunmap_range_noflush(addr, addr + size);
2057
2058         if (debug_pagealloc_enabled_static())
2059                 flush_tlb_kernel_range(addr, addr + size);
2060
2061         spin_lock(&vb->lock);
2062
2063         /* Expand dirty range */
2064         vb->dirty_min = min(vb->dirty_min, offset);
2065         vb->dirty_max = max(vb->dirty_max, offset + (1UL << order));
2066
2067         vb->dirty += 1UL << order;
2068         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
2069                 BUG_ON(vb->free);
2070                 spin_unlock(&vb->lock);
2071                 free_vmap_block(vb);
2072         } else
2073                 spin_unlock(&vb->lock);
2074 }
2075
2076 static void _vm_unmap_aliases(unsigned long start, unsigned long end, int flush)
2077 {
2078         int cpu;
2079
2080         if (unlikely(!vmap_initialized))
2081                 return;
2082
2083         might_sleep();
2084
2085         for_each_possible_cpu(cpu) {
2086                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
2087                 struct vmap_block *vb;
2088
2089                 rcu_read_lock();
2090                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
2091                         spin_lock(&vb->lock);
2092                         if (vb->dirty && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
2093                                 unsigned long va_start = vb->va->va_start;
2094                                 unsigned long s, e;
2095
2096                                 s = va_start + (vb->dirty_min << PAGE_SHIFT);
2097                                 e = va_start + (vb->dirty_max << PAGE_SHIFT);
2098
2099                                 start = min(s, start);
2100                                 end   = max(e, end);
2101
2102                                 flush = 1;
2103                         }
2104                         spin_unlock(&vb->lock);
2105                 }
2106                 rcu_read_unlock();
2107         }
2108
2109         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
2110         purge_fragmented_blocks_allcpus();
2111         if (!__purge_vmap_area_lazy(start, end) && flush)
2112                 flush_tlb_kernel_range(start, end);
2113         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
2114 }
2115
2116 /**
2117  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
2118  *
2119  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
2120  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
2121  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
2122  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
2123  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
2124  *
2125  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
2126  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
2127  * from the vmap layer.
2128  */
2129 void vm_unmap_aliases(void)
2130 {
2131         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
2132         int flush = 0;
2133
2134         _vm_unmap_aliases(start, end, flush);
2135 }
2136 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
2137
2138 /**
2139  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
2140  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
2141  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
2142  */
2143 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
2144 {
2145         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
2146         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
2147         struct vmap_area *va;
2148
2149         might_sleep();
2150         BUG_ON(!addr);
2151         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
2152         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
2153         BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(addr));
2154
2155         kasan_poison_vmalloc(mem, size);
2156
2157         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
2158                 debug_check_no_locks_freed(mem, size);
2159                 vb_free(addr, size);
2160                 return;
2161         }
2162
2163         va = find_vmap_area(addr);
2164         BUG_ON(!va);
2165         debug_check_no_locks_freed((void *)va->va_start,
2166                                     (va->va_end - va->va_start));
2167         free_unmap_vmap_area(va);
2168 }
2169 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
2170
2171 /**
2172  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
2173  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
2174  * @count: number of pages
2175  * @node: prefer to allocate data structures on this node
2176  *
2177  * If you use this function for less than VMAP_MAX_ALLOC pages, it could be
2178  * faster than vmap so it's good.  But if you mix long-life and short-life
2179  * objects with vm_map_ram(), it could consume lots of address space through
2180  * fragmentation (especially on a 32bit machine).  You could see failures in
2181  * the end.  Please use this function for short-lived objects.
2182  *
2183  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
2184  */
2185 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node)
2186 {
2187         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
2188         unsigned long addr;
2189         void *mem;
2190
2191         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
2192                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
2193                 if (IS_ERR(mem))
2194                         return NULL;
2195                 addr = (unsigned long)mem;
2196         } else {
2197                 struct vmap_area *va;
2198                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
2199                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
2200                 if (IS_ERR(va))
2201                         return NULL;
2202
2203                 addr = va->va_start;
2204                 mem = (void *)addr;
2205         }
2206
2207         kasan_unpoison_vmalloc(mem, size);
2208
2209         if (vmap_pages_range(addr, addr + size, PAGE_KERNEL,
2210                                 pages, PAGE_SHIFT) < 0) {
2211                 vm_unmap_ram(mem, count);
2212                 return NULL;
2213         }
2214
2215         return mem;
2216 }
2217 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
2218
2219 static struct vm_struct *vmlist __initdata;
2220
2221 static inline unsigned int vm_area_page_order(struct vm_struct *vm)
2222 {
2223 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC
2224         return vm->page_order;
2225 #else
2226         return 0;
2227 #endif
2228 }
2229
2230 static inline void set_vm_area_page_order(struct vm_struct *vm, unsigned int order)
2231 {
2232 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMALLOC
2233         vm->page_order = order;
2234 #else
2235         BUG_ON(order != 0);
2236 #endif
2237 }
2238
2239 /**
2240  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
2241  * @vm: vm_struct to add
2242  *
2243  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
2244  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
2245  * should contain proper values and the other fields should be zero.
2246  *
2247  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
2248  */
2249 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
2250 {
2251         struct vm_struct *tmp, **p;
2252
2253         BUG_ON(vmap_initialized);
2254         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
2255                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
2256                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
2257                         break;
2258                 } else
2259                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
2260         }
2261         vm->next = *p;
2262         *p = vm;
2263 }
2264
2265 /**
2266  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
2267  * @vm: vm_struct to register
2268  * @align: requested alignment
2269  *
2270  * This function is used to register kernel vm area before
2271  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
2272  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
2273  * vm->addr contains the allocated address.
2274  *
2275  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
2276  */
2277 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
2278 {
2279         unsigned long addr = ALIGN(VMALLOC_START, align);
2280         struct vm_struct *cur, **p;
2281
2282         BUG_ON(vmap_initialized);
2283
2284         for (p = &vmlist; (cur = *p) != NULL; p = &cur->next) {
2285                 if ((unsigned long)cur->addr - addr >= vm->size)
2286                         break;
2287                 addr = ALIGN((unsigned long)cur->addr + cur->size, align);
2288         }
2289
2290         BUG_ON(addr > VMALLOC_END - vm->size);
2291         vm->addr = (void *)addr;
2292         vm->next = *p;
2293         *p = vm;
2294         kasan_populate_early_vm_area_shadow(vm->addr, vm->size);
2295 }
2296
2297 static void vmap_init_free_space(void)
2298 {
2299         unsigned long vmap_start = 1;
2300         const unsigned long vmap_end = ULONG_MAX;
2301         struct vmap_area *busy, *free;
2302
2303         /*
2304          *     B     F     B     B     B     F
2305          * -|-----|.....|-----|-----|-----|.....|-
2306          *  |           The KVA space           |
2307          *  |<--------------------------------->|
2308          */
2309         list_for_each_entry(busy, &vmap_area_list, list) {
2310                 if (busy->va_start - vmap_start > 0) {
2311                         free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
2312                         if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
2313                                 free->va_start = vmap_start;
2314                                 free->va_end = busy->va_start;
2315
2316                                 insert_vmap_area_augment(free, NULL,
2317                                         &free_vmap_area_root,
2318                                                 &free_vmap_area_list);
2319                         }
2320                 }
2321
2322                 vmap_start = busy->va_end;
2323         }
2324
2325         if (vmap_end - vmap_start > 0) {
2326                 free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
2327                 if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
2328                         free->va_start = vmap_start;
2329                         free->va_end = vmap_end;
2330
2331                         insert_vmap_area_augment(free, NULL,
2332                                 &free_vmap_area_root,
2333                                         &free_vmap_area_list);
2334                 }
2335         }
2336 }
2337
2338 void __init vmalloc_init(void)
2339 {
2340         struct vmap_area *va;
2341         struct vm_struct *tmp;
2342         int i;
2343
2344         /*
2345          * Create the cache for vmap_area objects.
2346          */
2347         vmap_area_cachep = KMEM_CACHE(vmap_area, SLAB_PANIC);
2348
2349         for_each_possible_cpu(i) {
2350                 struct vmap_block_queue *vbq;
2351                 struct vfree_deferred *p;
2352
2353                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
2354                 spin_lock_init(&vbq->lock);
2355                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
2356                 p = &per_cpu(vfree_deferred, i);
2357                 init_llist_head(&p->list);
2358                 INIT_WORK(&p->wq, free_work);
2359         }
2360
2361         /* Import existing vmlist entries. */
2362         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
2363                 va = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
2364                 if (WARN_ON_ONCE(!va))
2365                         continue;
2366
2367                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
2368                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
2369                 va->vm = tmp;
2370                 insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
2371         }
2372
2373         /*
2374          * Now we can initialize a free vmap space.
2375          */
2376         vmap_init_free_space();
2377         vmap_initialized = true;
2378 }
2379
2380 static inline void setup_vmalloc_vm_locked(struct vm_struct *vm,
2381         struct vmap_area *va, unsigned long flags, const void *caller)
2382 {
2383         vm->flags = flags;
2384         vm->addr = (void *)va->va_start;
2385         vm->size = va->va_end - va->va_start;
2386         vm->caller = caller;
2387         va->vm = vm;
2388 }
2389
2390 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
2391                               unsigned long flags, const void *caller)
2392 {
2393         spin_lock(&vmap_area_lock);
2394         setup_vmalloc_vm_locked(vm, va, flags, caller);
2395         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2396 }
2397
2398 static void clear_vm_uninitialized_flag(struct vm_struct *vm)
2399 {
2400         /*
2401          * Before removing VM_UNINITIALIZED,
2402          * we should make sure that vm has proper values.
2403          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
2404          */
2405         smp_wmb();
2406         vm->flags &= ~VM_UNINITIALIZED;
2407 }
2408
2409 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
2410                 unsigned long align, unsigned long shift, unsigned long flags,
2411                 unsigned long start, unsigned long end, int node,
2412                 gfp_t gfp_mask, const void *caller)
2413 {
2414         struct vmap_area *va;
2415         struct vm_struct *area;
2416         unsigned long requested_size = size;
2417
2418         BUG_ON(in_interrupt());
2419         size = ALIGN(size, 1ul << shift);
2420         if (unlikely(!size))
2421                 return NULL;
2422
2423         if (flags & VM_IOREMAP)
2424                 align = 1ul << clamp_t(int, get_count_order_long(size),
2425                                        PAGE_SHIFT, IOREMAP_MAX_ORDER);
2426
2427         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
2428         if (unlikely(!area))
2429                 return NULL;
2430
2431         if (!(flags & VM_NO_GUARD))
2432                 size += PAGE_SIZE;
2433
2434         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
2435         if (IS_ERR(va)) {
2436                 kfree(area);
2437                 return NULL;
2438         }
2439
2440         kasan_unpoison_vmalloc((void *)va->va_start, requested_size);
2441
2442         setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
2443
2444         return area;
2445 }
2446
2447 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2448                                        unsigned long start, unsigned long end,
2449                                        const void *caller)
2450 {
2451         return __get_vm_area_node(size, 1, PAGE_SHIFT, flags, start, end,
2452                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
2453 }
2454
2455 /**
2456  * get_vm_area - reserve a contiguous kernel virtual area
2457  * @size:        size of the area
2458  * @flags:       %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
2459  *
2460  * Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
2461  * and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
2462  * on success or %NULL on failure.
2463  *
2464  * Return: the area descriptor on success or %NULL on failure.
2465  */
2466 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
2467 {
2468         return __get_vm_area_node(size, 1, PAGE_SHIFT, flags,
2469                                   VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2470                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
2471                                   __builtin_return_address(0));
2472 }
2473
2474 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2475                                 const void *caller)
2476 {
2477         return __get_vm_area_node(size, 1, PAGE_SHIFT, flags,
2478                                   VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2479                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
2480 }
2481
2482 /**
2483  * find_vm_area - find a continuous kernel virtual area
2484  * @addr:         base address
2485  *
2486  * Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
2487  * It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
2488  * pointer valid.
2489  *
2490  * Return: the area descriptor on success or %NULL on failure.
2491  */
2492 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
2493 {
2494         struct vmap_area *va;
2495
2496         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
2497         if (!va)
2498                 return NULL;
2499
2500         return va->vm;
2501 }
2502
2503 /**
2504  * remove_vm_area - find and remove a continuous kernel virtual area
2505  * @addr:           base address
2506  *
2507  * Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
2508  * This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
2509  * on SMP machines, except for its size or flags.
2510  *
2511  * Return: the area descriptor on success or %NULL on failure.
2512  */
2513 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
2514 {
2515         struct vmap_area *va;
2516
2517         might_sleep();
2518
2519         spin_lock(&vmap_area_lock);
2520         va = __find_vmap_area((unsigned long)addr);
2521         if (va && va->vm) {
2522                 struct vm_struct *vm = va->vm;
2523
2524                 va->vm = NULL;
2525                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
2526
2527                 kasan_free_shadow(vm);
2528                 free_unmap_vmap_area(va);
2529
2530                 return vm;
2531         }
2532
2533         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2534         return NULL;
2535 }
2536
2537 static inline void set_area_direct_map(const struct vm_struct *area,
2538                                        int (*set_direct_map)(struct page *page))
2539 {
2540         int i;
2541
2542         /* HUGE_VMALLOC passes small pages to set_direct_map */
2543         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++)
2544                 if (page_address(area->pages[i]))
2545                         set_direct_map(area->pages[i]);
2546 }
2547
2548 /* Handle removing and resetting vm mappings related to the vm_struct. */
2549 static void vm_remove_mappings(struct vm_struct *area, int deallocate_pages)
2550 {
2551         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
2552         unsigned int page_order = vm_area_page_order(area);
2553         int flush_reset = area->flags & VM_FLUSH_RESET_PERMS;
2554         int flush_dmap = 0;
2555         int i;
2556
2557         remove_vm_area(area->addr);
2558
2559         /* If this is not VM_FLUSH_RESET_PERMS memory, no need for the below. */
2560         if (!flush_reset)
2561                 return;
2562
2563         /*
2564          * If not deallocating pages, just do the flush of the VM area and
2565          * return.
2566          */
2567         if (!deallocate_pages) {
2568                 vm_unmap_aliases();
2569                 return;
2570         }
2571
2572         /*
2573          * If execution gets here, flush the vm mapping and reset the direct
2574          * map. Find the start and end range of the direct mappings to make sure
2575          * the vm_unmap_aliases() flush includes the direct map.
2576          */
2577         for (i = 0; i < area->nr_pages; i += 1U << page_order) {
2578                 unsigned long addr = (unsigned long)page_address(area->pages[i]);
2579                 if (addr) {
2580                         unsigned long page_size;
2581
2582                         page_size = PAGE_SIZE << page_order;
2583                         start = min(addr, start);
2584                         end = max(addr + page_size, end);
2585                         flush_dmap = 1;
2586                 }
2587         }
2588
2589         /*
2590          * Set direct map to something invalid so that it won't be cached if
2591          * there are any accesses after the TLB flush, then flush the TLB and
2592          * reset the direct map permissions to the default.
2593          */
2594         set_area_direct_map(area, set_direct_map_invalid_noflush);
2595         _vm_unmap_aliases(start, end, flush_dmap);
2596         set_area_direct_map(area, set_direct_map_default_noflush);
2597 }
2598
2599 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
2600 {
2601         struct vm_struct *area;
2602
2603         if (!addr)
2604                 return;
2605
2606         if (WARN(!PAGE_ALIGNED(addr), "Trying to vfree() bad address (%p)\n",
2607                         addr))
2608                 return;
2609
2610         area = find_vm_area(addr);
2611         if (unlikely(!area)) {
2612                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
2613                                 addr);
2614                 return;
2615         }
2616
2617         debug_check_no_locks_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2618         debug_check_no_obj_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2619
2620         kasan_poison_vmalloc(area->addr, get_vm_area_size(area));
2621
2622         vm_remove_mappings(area, deallocate_pages);
2623
2624         if (deallocate_pages) {
2625                 unsigned int page_order = vm_area_page_order(area);
2626                 int i;
2627
2628                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i += 1U << page_order) {
2629                         struct page *page = area->pages[i];
2630
2631                         BUG_ON(!page);
2632                         __free_pages(page, page_order);
2633                         cond_resched();
2634                 }
2635                 atomic_long_sub(area->nr_pages, &nr_vmalloc_pages);
2636
2637                 kvfree(area->pages);
2638         }
2639
2640         kfree(area);
2641 }
2642
2643 static inline void __vfree_deferred(const void *addr)
2644 {
2645         /*
2646          * Use raw_cpu_ptr() because this can be called from preemptible
2647          * context. Preemption is absolutely fine here, because the llist_add()
2648          * implementation is lockless, so it works even if we are adding to
2649          * another cpu's list. schedule_work() should be fine with this too.
2650          */
2651         struct vfree_deferred *p = raw_cpu_ptr(&vfree_deferred);
2652
2653         if (llist_add((struct llist_node *)addr, &p->list))
2654                 schedule_work(&p->wq);
2655 }
2656
2657 /**
2658  * vfree_atomic - release memory allocated by vmalloc()
2659  * @addr:         memory base address
2660  *
2661  * This one is just like vfree() but can be called in any atomic context
2662  * except NMIs.
2663  */
2664 void vfree_atomic(const void *addr)
2665 {
2666         BUG_ON(in_nmi());
2667
2668         kmemleak_free(addr);
2669
2670         if (!addr)
2671                 return;
2672         __vfree_deferred(addr);
2673 }
2674
2675 static void __vfree(const void *addr)
2676 {
2677         if (unlikely(in_interrupt()))
2678                 __vfree_deferred(addr);
2679         else
2680                 __vunmap(addr, 1);
2681 }
2682
2683 /**
2684  * vfree - Release memory allocated by vmalloc()
2685  * @addr:  Memory base address
2686  *
2687  * Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as obtained
2688  * from one of the vmalloc() family of APIs.  This will usually also free the
2689  * physical memory underlying the virtual allocation, but that memory is
2690  * reference counted, so it will not be freed until the last user goes away.
2691  *
2692  * If @addr is NULL, no operation is performed.
2693  *
2694  * Context:
2695  * May sleep if called *not* from interrupt context.
2696  * Must not be called in NMI context (strictly speaking, it could be
2697  * if we have CONFIG_ARCH_HAVE_NMI_SAFE_CMPXCHG, but making the calling
2698  * conventions for vfree() arch-dependent would be a really bad idea).
2699  */
2700 void vfree(const void *addr)
2701 {
2702         BUG_ON(in_nmi());
2703
2704         kmemleak_free(addr);
2705
2706         might_sleep_if(!in_interrupt());
2707
2708         if (!addr)
2709                 return;
2710
2711         __vfree(addr);
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL(vfree);
2714
2715 /**
2716  * vunmap - release virtual mapping obtained by vmap()
2717  * @addr:   memory base address
2718  *
2719  * Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
2720  * which was created from the page array passed to vmap().
2721  *
2722  * Must not be called in interrupt context.
2723  */
2724 void vunmap(const void *addr)
2725 {
2726         BUG_ON(in_interrupt());
2727         might_sleep();
2728         if (addr)
2729                 __vunmap(addr, 0);
2730 }
2731 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
2732
2733 /**
2734  * vmap - map an array of pages into virtually contiguous space
2735  * @pages: array of page pointers
2736  * @count: number of pages to map
2737  * @flags: vm_area->flags
2738  * @prot: page protection for the mapping
2739  *
2740  * Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual space.
2741  * If @flags contains %VM_MAP_PUT_PAGES the ownership of the pages array itself
2742  * (which must be kmalloc or vmalloc memory) and one reference per pages in it
2743  * are transferred from the caller to vmap(), and will be freed / dropped when
2744  * vfree() is called on the return value.
2745  *
2746  * Return: the address of the area or %NULL on failure
2747  */
2748 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
2749            unsigned long flags, pgprot_t prot)
2750 {
2751         struct vm_struct *area;
2752         unsigned long addr;
2753         unsigned long size;             /* In bytes */
2754
2755         might_sleep();
2756
2757         /*
2758          * Your top guard is someone else's bottom guard. Not having a top
2759          * guard compromises someone else's mappings too.
2760          */
2761         if (WARN_ON_ONCE(flags & VM_NO_GUARD))
2762                 flags &= ~VM_NO_GUARD;
2763
2764         if (count > totalram_pages())
2765                 return NULL;
2766
2767         size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
2768         area = get_vm_area_caller(size, flags, __builtin_return_address(0));
2769         if (!area)
2770                 return NULL;
2771
2772         addr = (unsigned long)area->addr;
2773         if (vmap_pages_range(addr, addr + size, pgprot_nx(prot),
2774                                 pages, PAGE_SHIFT) < 0) {
2775                 vunmap(area->addr);
2776                 return NULL;
2777         }
2778
2779         if (flags & VM_MAP_PUT_PAGES) {
2780                 area->pages = pages;
2781                 area->nr_pages = count;
2782         }
2783         return area->addr;
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL(vmap);
2786
2787 #ifdef CONFIG_VMAP_PFN
2788 struct vmap_pfn_data {
2789         unsigned long   *pfns;
2790         pgprot_t        prot;
2791         unsigned int    idx;
2792 };
2793
2794 static int vmap_pfn_apply(pte_t *pte, unsigned long addr, void *private)
2795 {
2796         struct vmap_pfn_data *data = private;
2797
2798         if (WARN_ON_ONCE(pfn_valid(data->pfns[data->idx])))
2799                 return -EINVAL;
2800         *pte = pte_mkspecial(pfn_pte(data->pfns[data->idx++], data->prot));
2801         return 0;
2802 }
2803
2804 /**
2805  * vmap_pfn - map an array of PFNs into virtually contiguous space
2806  * @pfns: array of PFNs
2807  * @count: number of pages to map
2808  * @prot: page protection for the mapping
2809  *
2810  * Maps @count PFNs from @pfns into contiguous kernel virtual space and returns
2811  * the start address of the mapping.
2812  */
2813 void *vmap_pfn(unsigned long *pfns, unsigned int count, pgprot_t prot)
2814 {
2815         struct vmap_pfn_data data = { .pfns = pfns, .prot = pgprot_nx(prot) };
2816         struct vm_struct *area;
2817
2818         area = get_vm_area_caller(count * PAGE_SIZE, VM_IOREMAP,
2819                         __builtin_return_address(0));
2820         if (!area)
2821                 return NULL;
2822         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
2823                         count * PAGE_SIZE, vmap_pfn_apply, &data)) {
2824                 free_vm_area(area);
2825                 return NULL;
2826         }
2827         return area->addr;
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL_GPL(vmap_pfn);
2830 #endif /* CONFIG_VMAP_PFN */
2831
2832 static inline unsigned int
2833 vm_area_alloc_pages(gfp_t gfp, int nid,
2834                 unsigned int order, unsigned int nr_pages, struct page **pages)
2835 {
2836         unsigned int nr_allocated = 0;
2837         struct page *page;
2838         int i;
2839
2840         /*
2841          * For order-0 pages we make use of bulk allocator, if
2842          * the page array is partly or not at all populated due
2843          * to fails, fallback to a single page allocator that is
2844          * more permissive.
2845          */
2846         if (!order) {
2847                 while (nr_allocated < nr_pages) {
2848                         unsigned int nr, nr_pages_request;
2849
2850                         /*
2851                          * A maximum allowed request is hard-coded and is 100
2852                          * pages per call. That is done in order to prevent a
2853                          * long preemption off scenario in the bulk-allocator
2854                          * so the range is [1:100].
2855                          */
2856                         nr_pages_request = min(100U, nr_pages - nr_allocated);
2857
2858                         /* memory allocation should consider mempolicy, we can't
2859                          * wrongly use nearest node when nid == NUMA_NO_NODE,
2860                          * otherwise memory may be allocated in only one node,
2861                          * but mempolcy want to alloc memory by interleaving.
2862                          */
2863                         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) && nid == NUMA_NO_NODE)
2864                                 nr = alloc_pages_bulk_array_mempolicy(gfp,
2865                                                         nr_pages_request,
2866                                                         pages + nr_allocated);
2867
2868                         else
2869                                 nr = alloc_pages_bulk_array_node(gfp, nid,
2870                                                         nr_pages_request,
2871                                                         pages + nr_allocated);
2872
2873                         nr_allocated += nr;
2874                         cond_resched();
2875
2876                         /*
2877                          * If zero or pages were obtained partly,
2878                          * fallback to a single page allocator.
2879                          */
2880                         if (nr != nr_pages_request)
2881                                 break;
2882                 }
2883         } else
2884                 /*
2885                  * Compound pages required for remap_vmalloc_page if
2886                  * high-order pages.
2887                  */
2888                 gfp |= __GFP_COMP;
2889
2890         /* High-order pages or fallback path if "bulk" fails. */
2891
2892         while (nr_allocated < nr_pages) {
2893                 if (fatal_signal_pending(current))
2894                         break;
2895
2896                 if (nid == NUMA_NO_NODE)
2897                         page = alloc_pages(gfp, order);
2898                 else
2899                         page = alloc_pages_node(nid, gfp, order);
2900                 if (unlikely(!page))
2901                         break;
2902
2903                 /*
2904                  * Careful, we allocate and map page-order pages, but
2905                  * tracking is done per PAGE_SIZE page so as to keep the
2906                  * vm_struct APIs independent of the physical/mapped size.
2907                  */
2908                 for (i = 0; i < (1U << order); i++)
2909                         pages[nr_allocated + i] = page + i;
2910
2911                 cond_resched();
2912                 nr_allocated += 1U << order;
2913         }
2914
2915         return nr_allocated;
2916 }
2917
2918 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
2919                                  pgprot_t prot, unsigned int page_shift,
2920                                  int node)
2921 {
2922         const gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
2923         const gfp_t orig_gfp_mask = gfp_mask;
2924         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
2925         unsigned long size = get_vm_area_size(area);
2926         unsigned long array_size;
2927         unsigned int nr_small_pages = size >> PAGE_SHIFT;
2928         unsigned int page_order;
2929
2930         array_size = (unsigned long)nr_small_pages * sizeof(struct page *);
2931         gfp_mask |= __GFP_NOWARN;
2932         if (!(gfp_mask & (GFP_DMA | GFP_DMA32)))
2933                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2934
2935         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
2936         if (array_size > PAGE_SIZE) {
2937                 area->pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp, node,
2938                                         area->caller);
2939         } else {
2940                 area->pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
2941         }
2942
2943         if (!area->pages) {
2944                 warn_alloc(orig_gfp_mask, NULL,
2945                         "vmalloc error: size %lu, failed to allocated page array size %lu",
2946                         nr_small_pages * PAGE_SIZE, array_size);
2947                 free_vm_area(area);
2948                 return NULL;
2949         }
2950
2951         set_vm_area_page_order(area, page_shift - PAGE_SHIFT);
2952         page_order = vm_area_page_order(area);
2953
2954         area->nr_pages = vm_area_alloc_pages(gfp_mask, node,
2955                 page_order, nr_small_pages, area->pages);
2956
2957         atomic_long_add(area->nr_pages, &nr_vmalloc_pages);
2958
2959         /*
2960          * If not enough pages were obtained to accomplish an
2961          * allocation request, free them via __vfree() if any.
2962          */
2963         if (area->nr_pages != nr_small_pages) {
2964                 warn_alloc(orig_gfp_mask, NULL,
2965                         "vmalloc error: size %lu, page order %u, failed to allocate pages",
2966                         area->nr_pages * PAGE_SIZE, page_order);
2967                 goto fail;
2968         }
2969
2970         if (vmap_pages_range(addr, addr + size, prot, area->pages,
2971                         page_shift) < 0) {
2972                 warn_alloc(orig_gfp_mask, NULL,
2973                         "vmalloc error: size %lu, failed to map pages",
2974                         area->nr_pages * PAGE_SIZE);
2975                 goto fail;
2976         }
2977
2978         return area->addr;
2979
2980 fail:
2981         __vfree(area->addr);
2982         return NULL;
2983 }
2984
2985 /**
2986  * __vmalloc_node_range - allocate virtually contiguous memory
2987  * @size:                 allocation size
2988  * @align:                desired alignment
2989  * @start:                vm area range start
2990  * @end:                  vm area range end
2991  * @gfp_mask:             flags for the page level allocator
2992  * @prot:                 protection mask for the allocated pages
2993  * @vm_flags:             additional vm area flags (e.g. %VM_NO_GUARD)
2994  * @node:                 node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
2995  * @caller:               caller's return address
2996  *
2997  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2998  * allocator with @gfp_mask flags. Please note that the full set of gfp
2999  * flags are not supported. GFP_KERNEL would be a preferred allocation mode
3000  * but GFP_NOFS and GFP_NOIO are supported as well. Zone modifiers are not
3001  * supported. From the reclaim modifiers__GFP_DIRECT_RECLAIM is required (aka
3002  * GFP_NOWAIT is not supported) and only __GFP_NOFAIL is supported (aka
3003  * __GFP_NORETRY and __GFP_RETRY_MAYFAIL are not supported).
3004  * __GFP_NOWARN can be used to suppress error messages about failures.
3005  *
3006  * Map them into contiguous kernel virtual space, using a pagetable
3007  * protection of @prot.
3008  *
3009  * Return: the address of the area or %NULL on failure
3010  */
3011 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
3012                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
3013                         pgprot_t prot, unsigned long vm_flags, int node,
3014                         const void *caller)
3015 {
3016         struct vm_struct *area;
3017         void *addr;
3018         unsigned long real_size = size;
3019         unsigned long real_align = align;
3020         unsigned int shift = PAGE_SHIFT;
3021
3022         if (WARN_ON_ONCE(!size))
3023                 return NULL;
3024
3025         if ((size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages()) {
3026                 warn_alloc(gfp_mask, NULL,
3027                         "vmalloc error: size %lu, exceeds total pages",
3028                         real_size);
3029                 return NULL;
3030         }
3031
3032         if (vmap_allow_huge && !(vm_flags & VM_NO_HUGE_VMAP)) {
3033                 unsigned long size_per_node;
3034
3035                 /*
3036                  * Try huge pages. Only try for PAGE_KERNEL allocations,
3037                  * others like modules don't yet expect huge pages in
3038                  * their allocations due to apply_to_page_range not
3039                  * supporting them.
3040                  */
3041
3042                 size_per_node = size;
3043                 if (node == NUMA_NO_NODE)
3044                         size_per_node /= num_online_nodes();
3045                 if (arch_vmap_pmd_supported(prot) && size_per_node >= PMD_SIZE)
3046                         shift = PMD_SHIFT;
3047                 else
3048                         shift = arch_vmap_pte_supported_shift(size_per_node);
3049
3050                 align = max(real_align, 1UL << shift);
3051                 size = ALIGN(real_size, 1UL << shift);
3052         }
3053
3054 again:
3055         area = __get_vm_area_node(real_size, align, shift, VM_ALLOC |
3056                                   VM_UNINITIALIZED | vm_flags, start, end, node,
3057                                   gfp_mask, caller);
3058         if (!area) {
3059                 warn_alloc(gfp_mask, NULL,
3060                         "vmalloc error: size %lu, vm_struct allocation failed",
3061                         real_size);
3062                 goto fail;
3063         }
3064
3065         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, shift, node);
3066         if (!addr)
3067                 goto fail;
3068
3069         /*
3070          * In this function, newly allocated vm_struct has VM_UNINITIALIZED
3071          * flag. It means that vm_struct is not fully initialized.
3072          * Now, it is fully initialized, so remove this flag here.
3073          */
3074         clear_vm_uninitialized_flag(area);
3075
3076         size = PAGE_ALIGN(size);
3077         kmemleak_vmalloc(area, size, gfp_mask);
3078
3079         return addr;
3080
3081 fail:
3082         if (shift > PAGE_SHIFT) {
3083                 shift = PAGE_SHIFT;
3084                 align = real_align;
3085                 size = real_size;
3086                 goto again;
3087         }
3088
3089         return NULL;
3090 }
3091
3092 /**
3093  * __vmalloc_node - allocate virtually contiguous memory
3094  * @size:           allocation size
3095  * @align:          desired alignment
3096  * @gfp_mask:       flags for the page level allocator
3097  * @node:           node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
3098  * @caller:         caller's return address
3099  *
3100  * Allocate enough pages to cover @size from the page level allocator with
3101  * @gfp_mask flags.  Map them into contiguous kernel virtual space.
3102  *
3103  * Reclaim modifiers in @gfp_mask - __GFP_NORETRY, __GFP_RETRY_MAYFAIL
3104  * and __GFP_NOFAIL are not supported
3105  *
3106  * Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted
3107  * with mm people.
3108  *
3109  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3110  */
3111 void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
3112                             gfp_t gfp_mask, int node, const void *caller)
3113 {
3114         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
3115                                 gfp_mask, PAGE_KERNEL, 0, node, caller);
3116 }
3117 /*
3118  * This is only for performance analysis of vmalloc and stress purpose.
3119  * It is required by vmalloc test module, therefore do not use it other
3120  * than that.
3121  */
3122 #ifdef CONFIG_TEST_VMALLOC_MODULE
3123 EXPORT_SYMBOL_GPL(__vmalloc_node);
3124 #endif
3125
3126 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
3127 {
3128         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, NUMA_NO_NODE,
3129                                 __builtin_return_address(0));
3130 }
3131 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
3132
3133 /**
3134  * vmalloc - allocate virtually contiguous memory
3135  * @size:    allocation size
3136  *
3137  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
3138  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3139  *
3140  * For tight control over page level allocator and protection flags
3141  * use __vmalloc() instead.
3142  *
3143  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3144  */
3145 void *vmalloc(unsigned long size)
3146 {
3147         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
3148                                 __builtin_return_address(0));
3149 }
3150 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
3151
3152 /**
3153  * vmalloc_no_huge - allocate virtually contiguous memory using small pages
3154  * @size:    allocation size
3155  *
3156  * Allocate enough non-huge pages to cover @size from the page level
3157  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3158  *
3159  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3160  */
3161 void *vmalloc_no_huge(unsigned long size)
3162 {
3163         return __vmalloc_node_range(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
3164                                     GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL, VM_NO_HUGE_VMAP,
3165                                     NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
3166 }
3167 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_no_huge);
3168
3169 /**
3170  * vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
3171  * @size:    allocation size
3172  *
3173  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
3174  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3175  * The memory allocated is set to zero.
3176  *
3177  * For tight control over page level allocator and protection flags
3178  * use __vmalloc() instead.
3179  *
3180  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3181  */
3182 void *vzalloc(unsigned long size)
3183 {
3184         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, NUMA_NO_NODE,
3185                                 __builtin_return_address(0));
3186 }
3187 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
3188
3189 /**
3190  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
3191  * @size: allocation size
3192  *
3193  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
3194  * without leaking data.
3195  *
3196  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3197  */
3198 void *vmalloc_user(unsigned long size)
3199 {
3200         return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA,  VMALLOC_START, VMALLOC_END,
3201                                     GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
3202                                     VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
3203                                     __builtin_return_address(0));
3204 }
3205 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
3206
3207 /**
3208  * vmalloc_node - allocate memory on a specific node
3209  * @size:         allocation size
3210  * @node:         numa node
3211  *
3212  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
3213  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3214  *
3215  * For tight control over page level allocator and protection flags
3216  * use __vmalloc() instead.
3217  *
3218  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3219  */
3220 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
3221 {
3222         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, node,
3223                         __builtin_return_address(0));
3224 }
3225 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
3226
3227 /**
3228  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
3229  * @size:       allocation size
3230  * @node:       numa node
3231  *
3232  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
3233  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3234  * The memory allocated is set to zero.
3235  *
3236  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3237  */
3238 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
3239 {
3240         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node,
3241                                 __builtin_return_address(0));
3242 }
3243 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
3244
3245 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
3246 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
3247 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
3248 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA | GFP_KERNEL)
3249 #else
3250 /*
3251  * 64b systems should always have either DMA or DMA32 zones. For others
3252  * GFP_DMA32 should do the right thing and use the normal zone.
3253  */
3254 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
3255 #endif
3256
3257 /**
3258  * vmalloc_32 - allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
3259  * @size:       allocation size
3260  *
3261  * Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
3262  * page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
3263  *
3264  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3265  */
3266 void *vmalloc_32(unsigned long size)
3267 {
3268         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, NUMA_NO_NODE,
3269                         __builtin_return_address(0));
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
3272
3273 /**
3274  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
3275  * @size:            allocation size
3276  *
3277  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
3278  * mapped to userspace without leaking data.
3279  *
3280  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
3281  */
3282 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
3283 {
3284         return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA,  VMALLOC_START, VMALLOC_END,
3285                                     GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
3286                                     VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
3287                                     __builtin_return_address(0));
3288 }
3289 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
3290
3291 /*
3292  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
3293  * If the page is not present, fill zero.
3294  */
3295
3296 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
3297 {
3298         struct page *p;
3299         int copied = 0;
3300
3301         while (count) {
3302                 unsigned long offset, length;
3303
3304                 offset = offset_in_page(addr);
3305                 length = PAGE_SIZE - offset;
3306                 if (length > count)
3307                         length = count;
3308                 p = vmalloc_to_page(addr);
3309                 /*
3310                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
3311                  * lock. But adding lock here means that we need to add
3312                  * overhead of vmalloc()/vfree() calls for this _debug_
3313                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
3314                  * kmap() and get small overhead in this access function.
3315                  */
3316                 if (p) {
3317                         /* We can expect USER0 is not used -- see vread() */
3318                         void *map = kmap_atomic(p);
3319                         memcpy(buf, map + offset, length);
3320                         kunmap_atomic(map);
3321                 } else
3322                         memset(buf, 0, length);
3323
3324                 addr += length;
3325                 buf += length;
3326                 copied += length;
3327                 count -= length;
3328         }
3329         return copied;
3330 }
3331
3332 /**
3333  * vread() - read vmalloc area in a safe way.
3334  * @buf:     buffer for reading data
3335  * @addr:    vm address.
3336  * @count:   number of bytes to be read.
3337  *
3338  * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
3339  * copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
3340  * of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
3341  * proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
3342  * IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
3343  *
3344  * If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
3345  * vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
3346  *
3347  * Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
3348  * should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
3349  * This is for routines which have to access vmalloc area without
3350  * any information, as /proc/kcore.
3351  *
3352  * Return: number of bytes for which addr and buf should be increased
3353  * (same number as @count) or %0 if [addr...addr+count) doesn't
3354  * include any intersection with valid vmalloc area
3355  */
3356 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
3357 {
3358         struct vmap_area *va;
3359         struct vm_struct *vm;
3360         char *vaddr, *buf_start = buf;
3361         unsigned long buflen = count;
3362         unsigned long n;
3363
3364         /* Don't allow overflow */
3365         if ((unsigned long) addr + count < count)
3366                 count = -(unsigned long) addr;
3367
3368         spin_lock(&vmap_area_lock);
3369         va = find_vmap_area_exceed_addr((unsigned long)addr);
3370         if (!va)
3371                 goto finished;
3372
3373         /* no intersects with alive vmap_area */
3374         if ((unsigned long)addr + count <= va->va_start)
3375                 goto finished;
3376
3377         list_for_each_entry_from(va, &vmap_area_list, list) {
3378                 if (!count)
3379                         break;
3380
3381                 if (!va->vm)
3382                         continue;
3383
3384                 vm = va->vm;
3385                 vaddr = (char *) vm->addr;
3386                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
3387                         continue;
3388                 while (addr < vaddr) {
3389                         if (count == 0)
3390                                 goto finished;
3391                         *buf = '\0';
3392                         buf++;
3393                         addr++;
3394                         count--;
3395                 }
3396                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
3397                 if (n > count)
3398                         n = count;
3399                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
3400                         aligned_vread(buf, addr, n);
3401                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
3402                         memset(buf, 0, n);
3403                 buf += n;
3404                 addr += n;
3405                 count -= n;
3406         }
3407 finished:
3408         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3409
3410         if (buf == buf_start)
3411                 return 0;
3412         /* zero-fill memory holes */
3413         if (buf != buf_start + buflen)
3414                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
3415
3416         return buflen;
3417 }
3418
3419 /**
3420  * remap_vmalloc_range_partial - map vmalloc pages to userspace
3421  * @vma:                vma to cover
3422  * @uaddr:              target user address to start at
3423  * @kaddr:              virtual address of vmalloc kernel memory
3424  * @pgoff:              offset from @kaddr to start at
3425  * @size:               size of map area
3426  *
3427  * Returns:     0 for success, -Exxx on failure
3428  *
3429  * This function checks that @kaddr is a valid vmalloc'ed area,
3430  * and that it is big enough to cover the range starting at
3431  * @uaddr in @vma. Will return failure if that criteria isn't
3432  * met.
3433  *
3434  * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
3435  */
3436 int remap_vmalloc_range_partial(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr,
3437                                 void *kaddr, unsigned long pgoff,
3438                                 unsigned long size)
3439 {
3440         struct vm_struct *area;
3441         unsigned long off;
3442         unsigned long end_index;
3443
3444         if (check_shl_overflow(pgoff, PAGE_SHIFT, &off))
3445                 return -EINVAL;
3446
3447         size = PAGE_ALIGN(size);
3448
3449         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr) || !PAGE_ALIGNED(kaddr))
3450                 return -EINVAL;
3451
3452         area = find_vm_area(kaddr);
3453         if (!area)
3454                 return -EINVAL;
3455
3456         if (!(area->flags & (VM_USERMAP | VM_DMA_COHERENT)))
3457                 return -EINVAL;
3458
3459         if (check_add_overflow(size, off, &end_index) ||
3460             end_index > get_vm_area_size(area))
3461                 return -EINVAL;
3462         kaddr += off;
3463
3464         do {
3465                 struct page *page = vmalloc_to_page(kaddr);
3466                 int ret;
3467
3468                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
3469                 if (ret)
3470                         return ret;
3471
3472                 uaddr += PAGE_SIZE;
3473                 kaddr += PAGE_SIZE;
3474                 size -= PAGE_SIZE;
3475         } while (size > 0);
3476
3477         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
3478
3479         return 0;
3480 }
3481
3482 /**
3483  * remap_vmalloc_range - map vmalloc pages to userspace
3484  * @vma:                vma to cover (map full range of vma)
3485  * @addr:               vmalloc memory
3486  * @pgoff:              number of pages into addr before first page to map
3487  *
3488  * Returns:     0 for success, -Exxx on failure
3489  *
3490  * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
3491  * that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
3492  * that criteria isn't met.
3493  *
3494  * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
3495  */
3496 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
3497                                                 unsigned long pgoff)
3498 {
3499         return remap_vmalloc_range_partial(vma, vma->vm_start,
3500                                            addr, pgoff,
3501                                            vma->vm_end - vma->vm_start);
3502 }
3503 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
3504
3505 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
3506 {
3507         struct vm_struct *ret;
3508         ret = remove_vm_area(area->addr);
3509         BUG_ON(ret != area);
3510         kfree(area);
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
3513
3514 #ifdef CONFIG_SMP
3515 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
3516 {
3517         return rb_entry_safe(n, struct vmap_area, rb_node);
3518 }
3519
3520 /**
3521  * pvm_find_va_enclose_addr - find the vmap_area @addr belongs to
3522  * @addr: target address
3523  *
3524  * Returns: vmap_area if it is found. If there is no such area
3525  *   the first highest(reverse order) vmap_area is returned
3526  *   i.e. va->va_start < addr && va->va_end < addr or NULL
3527  *   if there are no any areas before @addr.
3528  */
3529 static struct vmap_area *
3530 pvm_find_va_enclose_addr(unsigned long addr)
3531 {
3532         struct vmap_area *va, *tmp;
3533         struct rb_node *n;
3534
3535         n = free_vmap_area_root.rb_node;
3536         va = NULL;
3537
3538         while (n) {
3539                 tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
3540                 if (tmp->va_start <= addr) {
3541                         va = tmp;
3542                         if (tmp->va_end >= addr)
3543                                 break;
3544
3545                         n = n->rb_right;
3546                 } else {
3547                         n = n->rb_left;
3548                 }
3549         }
3550
3551         return va;
3552 }
3553
3554 /**
3555  * pvm_determine_end_from_reverse - find the highest aligned address
3556  * of free block below VMALLOC_END
3557  * @va:
3558  *   in - the VA we start the search(reverse order);
3559  *   out - the VA with the highest aligned end address.
3560  * @align: alignment for required highest address
3561  *
3562  * Returns: determined end address within vmap_area
3563  */
3564 static unsigned long
3565 pvm_determine_end_from_reverse(struct vmap_area **va, unsigned long align)
3566 {
3567         unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3568         unsigned long addr;
3569
3570         if (likely(*va)) {
3571                 list_for_each_entry_from_reverse((*va),
3572                                 &free_vmap_area_list, list) {
3573                         addr = min((*va)->va_end & ~(align - 1), vmalloc_end);
3574                         if ((*va)->va_start < addr)
3575                                 return addr;
3576                 }
3577         }
3578
3579         return 0;
3580 }
3581
3582 /**
3583  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
3584  * @offsets: array containing offset of each area
3585  * @sizes: array containing size of each area
3586  * @nr_vms: the number of areas to allocate
3587  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
3588  *
3589  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
3590  *          vm_structs on success, %NULL on failure
3591  *
3592  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
3593  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
3594  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
3595  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
3596  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
3597  * areas are allocated from top.
3598  *
3599  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple. It
3600  * does everything top-down and scans free blocks from the end looking
3601  * for matching base. While scanning, if any of the areas do not fit the
3602  * base address is pulled down to fit the area. Scanning is repeated till
3603  * all the areas fit and then all necessary data structures are inserted
3604  * and the result is returned.
3605  */
3606 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
3607                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
3608                                      size_t align)
3609 {
3610         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
3611         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3612         struct vmap_area **vas, *va;
3613         struct vm_struct **vms;
3614         int area, area2, last_area, term_area;
3615         unsigned long base, start, size, end, last_end, orig_start, orig_end;
3616         bool purged = false;
3617         enum fit_type type;
3618
3619         /* verify parameters and allocate data structures */
3620         BUG_ON(offset_in_page(align) || !is_power_of_2(align));
3621         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
3622                 start = offsets[area];
3623                 end = start + sizes[area];
3624
3625                 /* is everything aligned properly? */
3626                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
3627                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
3628
3629                 /* detect the area with the highest address */
3630                 if (start > offsets[last_area])
3631                         last_area = area;
3632
3633                 for (area2 = area + 1; area2 < nr_vms; area2++) {
3634                         unsigned long start2 = offsets[area2];
3635                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
3636
3637                         BUG_ON(start2 < end && start < end2);
3638                 }
3639         }
3640         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
3641
3642         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
3643                 WARN_ON(true);
3644                 return NULL;
3645         }
3646
3647         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
3648         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
3649         if (!vas || !vms)
3650                 goto err_free2;
3651
3652         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3653                 vas[area] = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3654                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
3655                 if (!vas[area] || !vms[area])
3656                         goto err_free;
3657         }
3658 retry:
3659         spin_lock(&free_vmap_area_lock);
3660
3661         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
3662         area = term_area = last_area;
3663         start = offsets[area];
3664         end = start + sizes[area];
3665
3666         va = pvm_find_va_enclose_addr(vmalloc_end);
3667         base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3668
3669         while (true) {
3670                 /*
3671                  * base might have underflowed, add last_end before
3672                  * comparing.
3673                  */
3674                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end)
3675                         goto overflow;
3676
3677                 /*
3678                  * Fitting base has not been found.
3679                  */
3680                 if (va == NULL)
3681                         goto overflow;
3682
3683                 /*
3684                  * If required width exceeds current VA block, move
3685                  * base downwards and then recheck.
3686                  */
3687                 if (base + end > va->va_end) {
3688                         base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3689                         term_area = area;
3690                         continue;
3691                 }
3692
3693                 /*
3694                  * If this VA does not fit, move base downwards and recheck.
3695                  */
3696                 if (base + start < va->va_start) {
3697                         va = node_to_va(rb_prev(&va->rb_node));
3698                         base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3699                         term_area = area;
3700                         continue;
3701                 }
3702
3703                 /*
3704                  * This area fits, move on to the previous one.  If
3705                  * the previous one is the terminal one, we're done.
3706                  */
3707                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
3708                 if (area == term_area)
3709                         break;
3710
3711                 start = offsets[area];
3712                 end = start + sizes[area];
3713                 va = pvm_find_va_enclose_addr(base + end);
3714         }
3715
3716         /* we've found a fitting base, insert all va's */
3717         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3718                 int ret;
3719
3720                 start = base + offsets[area];
3721                 size = sizes[area];
3722
3723                 va = pvm_find_va_enclose_addr(start);
3724                 if (WARN_ON_ONCE(va == NULL))
3725                         /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3726                         goto recovery;
3727
3728                 type = classify_va_fit_type(va, start, size);
3729                 if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
3730                         /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3731                         goto recovery;
3732
3733                 ret = adjust_va_to_fit_type(va, start, size, type);
3734                 if (unlikely(ret))
3735                         goto recovery;
3736
3737                 /* Allocated area. */
3738                 va = vas[area];
3739                 va->va_start = start;
3740                 va->va_end = start + size;
3741         }
3742
3743         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3744
3745         /* populate the kasan shadow space */
3746         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3747                 if (kasan_populate_vmalloc(vas[area]->va_start, sizes[area]))
3748                         goto err_free_shadow;
3749
3750                 kasan_unpoison_vmalloc((void *)vas[area]->va_start,
3751                                        sizes[area]);
3752         }
3753
3754         /* insert all vm's */
3755         spin_lock(&vmap_area_lock);
3756         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3757                 insert_vmap_area(vas[area], &vmap_area_root, &vmap_area_list);
3758
3759                 setup_vmalloc_vm_locked(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
3760                                  pcpu_get_vm_areas);
3761         }
3762         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3763
3764         kfree(vas);
3765         return vms;
3766
3767 recovery:
3768         /*
3769          * Remove previously allocated areas. There is no
3770          * need in removing these areas from the busy tree,
3771          * because they are inserted only on the final step
3772          * and when pcpu_get_vm_areas() is success.
3773          */
3774         while (area--) {
3775                 orig_start = vas[area]->va_start;
3776                 orig_end = vas[area]->va_end;
3777                 va = merge_or_add_vmap_area_augment(vas[area], &free_vmap_area_root,
3778                                 &free_vmap_area_list);
3779                 if (va)
3780                         kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
3781                                 va->va_start, va->va_end);
3782                 vas[area] = NULL;
3783         }
3784
3785 overflow:
3786         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3787         if (!purged) {
3788                 purge_vmap_area_lazy();
3789                 purged = true;
3790
3791                 /* Before "retry", check if we recover. */
3792                 for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3793                         if (vas[area])
3794                                 continue;
3795
3796                         vas[area] = kmem_cache_zalloc(
3797                                 vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3798                         if (!vas[area])
3799                                 goto err_free;
3800                 }
3801
3802                 goto retry;
3803         }
3804
3805 err_free:
3806         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3807                 if (vas[area])
3808                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, vas[area]);
3809
3810                 kfree(vms[area]);
3811         }
3812 err_free2:
3813         kfree(vas);
3814         kfree(vms);
3815         return NULL;
3816
3817 err_free_shadow:
3818         spin_lock(&free_vmap_area_lock);
3819         /*
3820          * We release all the vmalloc shadows, even the ones for regions that
3821          * hadn't been successfully added. This relies on kasan_release_vmalloc
3822          * being able to tolerate this case.
3823          */
3824         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3825                 orig_start = vas[area]->va_start;
3826                 orig_end = vas[area]->va_end;
3827                 va = merge_or_add_vmap_area_augment(vas[area], &free_vmap_area_root,
3828                                 &free_vmap_area_list);
3829                 if (va)
3830                         kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
3831                                 va->va_start, va->va_end);
3832                 vas[area] = NULL;
3833                 kfree(vms[area]);
3834         }
3835         spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3836         kfree(vas);
3837         kfree(vms);
3838         return NULL;
3839 }
3840
3841 /**
3842  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
3843  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
3844  * @nr_vms: the number of allocated areas
3845  *
3846  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
3847  */
3848 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
3849 {
3850         int i;
3851
3852         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
3853                 free_vm_area(vms[i]);
3854         kfree(vms);
3855 }
3856 #endif  /* CONFIG_SMP */
3857
3858 #ifdef CONFIG_PRINTK
3859 bool vmalloc_dump_obj(void *object)
3860 {
3861         struct vm_struct *vm;
3862         void *objp = (void *)PAGE_ALIGN((unsigned long)object);
3863
3864         vm = find_vm_area(objp);
3865         if (!vm)
3866                 return false;
3867         pr_cont(" %u-page vmalloc region starting at %#lx allocated at %pS\n",
3868                 vm->nr_pages, (unsigned long)vm->addr, vm->caller);
3869         return true;
3870 }
3871 #endif
3872
3873 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3874 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3875         __acquires(&vmap_purge_lock)
3876         __acquires(&vmap_area_lock)
3877 {
3878         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
3879         spin_lock(&vmap_area_lock);
3880
3881         return seq_list_start(&vmap_area_list, *pos);
3882 }
3883
3884 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3885 {
3886         return seq_list_next(p, &vmap_area_list, pos);
3887 }
3888
3889 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3890         __releases(&vmap_area_lock)
3891         __releases(&vmap_purge_lock)
3892 {
3893         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3894         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
3895 }
3896
3897 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
3898 {
3899         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
3900                 unsigned int nr, *counters = m->private;
3901                 unsigned int step = 1U << vm_area_page_order(v);
3902
3903                 if (!counters)
3904                         return;
3905
3906                 if (v->flags & VM_UNINITIALIZED)
3907                         return;
3908                 /* Pair with smp_wmb() in clear_vm_uninitialized_flag() */
3909                 smp_rmb();
3910
3911                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
3912
3913                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr += step)
3914                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])] += step;
3915                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
3916                         if (counters[nr])
3917                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
3918         }
3919 }
3920
3921 static void show_purge_info(struct seq_file *m)
3922 {
3923         struct vmap_area *va;
3924
3925         spin_lock(&purge_vmap_area_lock);
3926         list_for_each_entry(va, &purge_vmap_area_list, list) {
3927                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld unpurged vm_area\n",
3928                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
3929                         va->va_end - va->va_start);
3930         }
3931         spin_unlock(&purge_vmap_area_lock);
3932 }
3933
3934 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3935 {
3936         struct vmap_area *va;
3937         struct vm_struct *v;
3938
3939         va = list_entry(p, struct vmap_area, list);
3940
3941         /*
3942          * s_show can encounter race with remove_vm_area, !vm on behalf
3943          * of vmap area is being tear down or vm_map_ram allocation.
3944          */
3945         if (!va->vm) {
3946                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld vm_map_ram\n",
3947                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
3948                         va->va_end - va->va_start);
3949
3950                 goto final;
3951         }
3952
3953         v = va->vm;
3954
3955         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
3956                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
3957
3958         if (v->caller)
3959                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
3960
3961         if (v->nr_pages)
3962                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
3963
3964         if (v->phys_addr)
3965                 seq_printf(m, " phys=%pa", &v->phys_addr);
3966
3967         if (v->flags & VM_IOREMAP)
3968                 seq_puts(m, " ioremap");
3969
3970         if (v->flags & VM_ALLOC)
3971                 seq_puts(m, " vmalloc");
3972
3973         if (v->flags & VM_MAP)
3974                 seq_puts(m, " vmap");
3975
3976         if (v->flags & VM_USERMAP)
3977                 seq_puts(m, " user");
3978
3979         if (v->flags & VM_DMA_COHERENT)
3980                 seq_puts(m, " dma-coherent");
3981
3982         if (is_vmalloc_addr(v->pages))
3983                 seq_puts(m, " vpages");
3984
3985         show_numa_info(m, v);
3986         seq_putc(m, '\n');
3987
3988         /*
3989          * As a final step, dump "unpurged" areas.
3990          */
3991 final:
3992         if (list_is_last(&va->list, &vmap_area_list))
3993                 show_purge_info(m);
3994
3995         return 0;
3996 }
3997
3998 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
3999         .start = s_start,
4000         .next = s_next,
4001         .stop = s_stop,
4002         .show = s_show,
4003 };
4004
4005 static int __init proc_vmalloc_init(void)
4006 {
4007         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
4008                 proc_create_seq_private("vmallocinfo", 0400, NULL,
4009                                 &vmalloc_op,
4010                                 nr_node_ids * sizeof(unsigned int), NULL);
4011         else
4012                 proc_create_seq("vmallocinfo", 0400, NULL, &vmalloc_op);
4013         return 0;
4014 }
4015 module_init(proc_vmalloc_init);
4016
4017 #endif