drivers/staging/android/ashmem.c

   1 /* mm/ashmem.c
   2  *
   3  * Anonymous Shared Memory Subsystem, ashmem
   4  *
   5  * Copyright (C) 2008 Google, Inc.
   6  *
   7  * Robert Love <rlove@google.com>
   8  *
   9  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
  10  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
  11  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) "ashmem: " fmt
  20
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/export.h>
  23 #include <linux/file.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/falloc.h>
  26 #include <linux/miscdevice.h>
  27 #include <linux/security.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/uaccess.h>
  31 #include <linux/personality.h>
  32 #include <linux/bitops.h>
  33 #include <linux/mutex.h>
  34 #include <linux/shmem_fs.h>
  35 #include "ashmem.h"
  36
  37 #define ASHMEM_NAME_PREFIX "dev/ashmem/"
  38 #define ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN (sizeof(ASHMEM_NAME_PREFIX) - 1)
  39 #define ASHMEM_FULL_NAME_LEN (ASHMEM_NAME_LEN + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN)
  40
  41 /**
  42  * struct ashmem_area - The anonymous shared memory area
  43  * @name:               The optional name in /proc/pid/maps
  44  * @unpinned_list:      The list of all ashmem areas
  45  * @file:               The shmem-based backing file
  46  * @size:               The size of the mapping, in bytes
  47  * @prot_mask:          The allowed protection bits, as vm_flags
  48  *
  49  * The lifecycle of this structure is from our parent file's open() until
  50  * its release(). It is also protected by 'ashmem_mutex'
  51  *
  52  * Warning: Mappings do NOT pin this structure; It dies on close()
  53  */
  54 struct ashmem_area {
  55         char name[ASHMEM_FULL_NAME_LEN];
  56         struct list_head unpinned_list;
  57         struct file *file;
  58         size_t size;
  59         unsigned long prot_mask;
  60 };
  61
  62 /**
  63  * struct ashmem_range - A range of unpinned/evictable pages
  64  * @lru:                 The entry in the LRU list
  65  * @unpinned:            The entry in its area's unpinned list
  66  * @asma:                The associated anonymous shared memory area.
  67  * @pgstart:             The starting page (inclusive)
  68  * @pgend:               The ending page (inclusive)
  69  * @purged:              The purge status (ASHMEM_NOT or ASHMEM_WAS_PURGED)
  70  *
  71  * The lifecycle of this structure is from unpin to pin.
  72  * It is protected by 'ashmem_mutex'
  73  */
  74 struct ashmem_range {
  75         struct list_head lru;
  76         struct list_head unpinned;
  77         struct ashmem_area *asma;
  78         size_t pgstart;
  79         size_t pgend;
  80         unsigned int purged;
  81 };
  82
  83 /* LRU list of unpinned pages, protected by ashmem_mutex */
  84 static LIST_HEAD(ashmem_lru_list);
  85
  86 /*
  87  * long lru_count - The count of pages on our LRU list.
  88  *
  89  * This is protected by ashmem_mutex.
  90  */
  91 static unsigned long lru_count;
  92
  93 /*
  94  * ashmem_mutex - protects the list of and each individual ashmem_area
  95  *
  96  * Lock Ordering: ashmex_mutex -> i_mutex -> i_alloc_sem
  97  */
  98 static DEFINE_MUTEX(ashmem_mutex);
  99
 100 static struct kmem_cache *ashmem_area_cachep __read_mostly;
 101 static struct kmem_cache *ashmem_range_cachep __read_mostly;
 102
 103 static inline unsigned long range_size(struct ashmem_range *range)
 104 {
 105         return range->pgend - range->pgstart + 1;
 106 }
 107
 108 static inline bool range_on_lru(struct ashmem_range *range)
 109 {
 110         return range->purged == ASHMEM_NOT_PURGED;
 111 }
 112
 113 static inline bool page_range_subsumes_range(struct ashmem_range *range,
 114                                              size_t start, size_t end)
 115 {
 116         return (range->pgstart >= start) && (range->pgend <= end);
 117 }
 118
 119 static inline bool page_range_subsumed_by_range(struct ashmem_range *range,
 120                                                 size_t start, size_t end)
 121 {
 122         return (range->pgstart <= start) && (range->pgend >= end);
 123 }
 124
 125 static inline bool page_in_range(struct ashmem_range *range, size_t page)
 126 {
 127         return (range->pgstart <= page) && (range->pgend >= page);
 128 }
 129
 130 static inline bool page_range_in_range(struct ashmem_range *range,
 131                                        size_t start, size_t end)
 132 {
 133         return page_in_range(range, start) || page_in_range(range, end) ||
 134                 page_range_subsumes_range(range, start, end);
 135 }
 136
 137 static inline bool range_before_page(struct ashmem_range *range, size_t page)
 138 {
 139         return range->pgend < page;
 140 }
 141
 142 #define PROT_MASK               (PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE)
 143
 144 /**
 145  * lru_add() - Adds a range of memory to the LRU list
 146  * @range:     The memory range being added.
 147  *
 148  * The range is first added to the end (tail) of the LRU list.
 149  * After this, the size of the range is added to @lru_count
 150  */
 151 static inline void lru_add(struct ashmem_range *range)
 152 {
 153         list_add_tail(&range->lru, &ashmem_lru_list);
 154         lru_count += range_size(range);
 155 }
 156
 157 /**
 158  * lru_del() - Removes a range of memory from the LRU list
 159  * @range:     The memory range being removed
 160  *
 161  * The range is first deleted from the LRU list.
 162  * After this, the size of the range is removed from @lru_count
 163  */
 164 static inline void lru_del(struct ashmem_range *range)
 165 {
 166         list_del(&range->lru);
 167         lru_count -= range_size(range);
 168 }
 169
 170 /**
 171  * range_alloc() - Allocates and initializes a new ashmem_range structure
 172  * @asma:          The associated ashmem_area
 173  * @prev_range:    The previous ashmem_range in the sorted asma->unpinned list
 174  * @purged:        Initial purge status (ASMEM_NOT_PURGED or ASHMEM_WAS_PURGED)
 175  * @start:         The starting page (inclusive)
 176  * @end:           The ending page (inclusive)
 177  *
 178  * This function is protected by ashmem_mutex.
 179  *
 180  * Return: 0 if successful, or -ENOMEM if there is an error
 181  */
 182 static int range_alloc(struct ashmem_area *asma,
 183                        struct ashmem_range *prev_range, unsigned int purged,
 184                        size_t start, size_t end)
 185 {
 186         struct ashmem_range *range;
 187
 188         range = kmem_cache_zalloc(ashmem_range_cachep, GFP_KERNEL);
 189         if (unlikely(!range))
 190                 return -ENOMEM;
 191
 192         range->asma = asma;
 193         range->pgstart = start;
 194         range->pgend = end;
 195         range->purged = purged;
 196
 197         list_add_tail(&range->unpinned, &prev_range->unpinned);
 198
 199         if (range_on_lru(range))
 200                 lru_add(range);
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 /**
 206  * range_del() - Deletes and dealloctes an ashmem_range structure
 207  * @range:       The associated ashmem_range that has previously been allocated
 208  */
 209 static void range_del(struct ashmem_range *range)
 210 {
 211         list_del(&range->unpinned);
 212         if (range_on_lru(range))
 213                 lru_del(range);
 214         kmem_cache_free(ashmem_range_cachep, range);
 215 }
 216
 217 /**
 218  * range_shrink() - Shrinks an ashmem_range
 219  * @range:          The associated ashmem_range being shrunk
 220  * @start:          The starting byte of the new range
 221  * @end:            The ending byte of the new range
 222  *
 223  * This does not modify the data inside the existing range in any way - It
 224  * simply shrinks the boundaries of the range.
 225  *
 226  * Theoretically, with a little tweaking, this could eventually be changed
 227  * to range_resize, and expand the lru_count if the new range is larger.
 228  */
 229 static inline void range_shrink(struct ashmem_range *range,
 230                                 size_t start, size_t end)
 231 {
 232         size_t pre = range_size(range);
 233
 234         range->pgstart = start;
 235         range->pgend = end;
 236
 237         if (range_on_lru(range))
 238                 lru_count -= pre - range_size(range);
 239 }
 240
 241 /**
 242  * ashmem_open() - Opens an Anonymous Shared Memory structure
 243  * @inode:         The backing file's index node(?)
 244  * @file:          The backing file
 245  *
 246  * Please note that the ashmem_area is not returned by this function - It is
 247  * instead written to "file->private_data".
 248  *
 249  * Return: 0 if successful, or another code if unsuccessful.
 250  */
 251 static int ashmem_open(struct inode *inode, struct file *file)
 252 {
 253         struct ashmem_area *asma;
 254         int ret;
 255
 256         ret = generic_file_open(inode, file);
 257         if (unlikely(ret))
 258                 return ret;
 259
 260         asma = kmem_cache_zalloc(ashmem_area_cachep, GFP_KERNEL);
 261         if (unlikely(!asma))
 262                 return -ENOMEM;
 263
 264         INIT_LIST_HEAD(&asma->unpinned_list);
 265         memcpy(asma->name, ASHMEM_NAME_PREFIX, ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN);
 266         asma->prot_mask = PROT_MASK;
 267         file->private_data = asma;
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 /**
 273  * ashmem_release() - Releases an Anonymous Shared Memory structure
 274  * @ignored:          The backing file's Index Node(?) - It is ignored here.
 275  * @file:             The backing file
 276  *
 277  * Return: 0 if successful. If it is anything else, go have a coffee and
 278  * try again.
 279  */
 280 static int ashmem_release(struct inode *ignored, struct file *file)
 281 {
 282         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 283         struct ashmem_range *range, *next;
 284
 285         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 286         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned)
 287                 range_del(range);
 288         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 289
 290         if (asma->file)
 291                 fput(asma->file);
 292         kmem_cache_free(ashmem_area_cachep, asma);
 293
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 static ssize_t ashmem_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 298 {
 299         struct ashmem_area *asma = iocb->ki_filp->private_data;
 300         int ret = 0;
 301
 302         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 303
 304         /* If size is not set, or set to 0, always return EOF. */
 305         if (asma->size == 0)
 306                 goto out_unlock;
 307
 308         if (!asma->file) {
 309                 ret = -EBADF;
 310                 goto out_unlock;
 311         }
 312
 313         /*
 314          * asma and asma->file are used outside the lock here.  We assume
 315          * once asma->file is set it will never be changed, and will not
 316          * be destroyed until all references to the file are dropped and
 317          * ashmem_release is called.
 318          */
 319         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 320         ret = vfs_iter_read(asma->file, iter, &iocb->ki_pos, 0);
 321         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 322         if (ret > 0)
 323                 asma->file->f_pos = iocb->ki_pos;
 324 out_unlock:
 325         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 326         return ret;
 327 }
 328
 329 static loff_t ashmem_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 330 {
 331         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 332         int ret;
 333
 334         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 335
 336         if (asma->size == 0) {
 337                 ret = -EINVAL;
 338                 goto out;
 339         }
 340
 341         if (!asma->file) {
 342                 ret = -EBADF;
 343                 goto out;
 344         }
 345
 346         ret = vfs_llseek(asma->file, offset, origin);
 347         if (ret < 0)
 348                 goto out;
 349
 350         /** Copy f_pos from backing file, since f_ops->llseek() sets it */
 351         file->f_pos = asma->file->f_pos;
 352
 353 out:
 354         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 static inline vm_flags_t calc_vm_may_flags(unsigned long prot)
 359 {
 360         return _calc_vm_trans(prot, PROT_READ,  VM_MAYREAD) |
 361                _calc_vm_trans(prot, PROT_WRITE, VM_MAYWRITE) |
 362                _calc_vm_trans(prot, PROT_EXEC,  VM_MAYEXEC);
 363 }
 364
 365 static int ashmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 366 {
 367         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 368         int ret = 0;
 369
 370         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 371
 372         /* user needs to SET_SIZE before mapping */
 373         if (unlikely(!asma->size)) {
 374                 ret = -EINVAL;
 375                 goto out;
 376         }
 377
 378         /* requested protection bits must match our allowed protection mask */
 379         if (unlikely((vma->vm_flags & ~calc_vm_prot_bits(asma->prot_mask, 0)) &
 380                      calc_vm_prot_bits(PROT_MASK, 0))) {
 381                 ret = -EPERM;
 382                 goto out;
 383         }
 384         vma->vm_flags &= ~calc_vm_may_flags(~asma->prot_mask);
 385
 386         if (!asma->file) {
 387                 char *name = ASHMEM_NAME_DEF;
 388                 struct file *vmfile;
 389
 390                 if (asma->name[ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN] != '\0')
 391                         name = asma->name;
 392
 393                 /* ... and allocate the backing shmem file */
 394                 vmfile = shmem_file_setup(name, asma->size, vma->vm_flags);
 395                 if (IS_ERR(vmfile)) {
 396                         ret = PTR_ERR(vmfile);
 397                         goto out;
 398                 }
 399                 vmfile->f_mode |= FMODE_LSEEK;
 400                 asma->file = vmfile;
 401         }
 402         get_file(asma->file);
 403
 404         /*
 405          * XXX - Reworked to use shmem_zero_setup() instead of
 406          * shmem_set_file while we're in staging. -jstultz
 407          */
 408         if (vma->vm_flags & VM_SHARED) {
 409                 ret = shmem_zero_setup(vma);
 410                 if (ret) {
 411                         fput(asma->file);
 412                         goto out;
 413                 }
 414         }
 415
 416         if (vma->vm_file)
 417                 fput(vma->vm_file);
 418         vma->vm_file = asma->file;
 419
 420 out:
 421         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 422         return ret;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * ashmem_shrink - our cache shrinker, called from mm/vmscan.c
 427  *
 428  * 'nr_to_scan' is the number of objects to scan for freeing.
 429  *
 430  * 'gfp_mask' is the mask of the allocation that got us into this mess.
 431  *
 432  * Return value is the number of objects freed or -1 if we cannot
 433  * proceed without risk of deadlock (due to gfp_mask).
 434  *
 435  * We approximate LRU via least-recently-unpinned, jettisoning unpinned partial
 436  * chunks of ashmem regions LRU-wise one-at-a-time until we hit 'nr_to_scan'
 437  * pages freed.
 438  */
 439 static unsigned long
 440 ashmem_shrink_scan(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 441 {
 442         struct ashmem_range *range, *next;
 443         unsigned long freed = 0;
 444
 445         /* We might recurse into filesystem code, so bail out if necessary */
 446         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
 447                 return SHRINK_STOP;
 448
 449         if (!mutex_trylock(&ashmem_mutex))
 450                 return -1;
 451
 452         list_for_each_entry_safe(range, next, &ashmem_lru_list, lru) {
 453                 loff_t start = range->pgstart * PAGE_SIZE;
 454                 loff_t end = (range->pgend + 1) * PAGE_SIZE;
 455
 456                 vfs_fallocate(range->asma->file,
 457                               FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
 458                               start, end - start);
 459                 range->purged = ASHMEM_WAS_PURGED;
 460                 lru_del(range);
 461
 462                 freed += range_size(range);
 463                 if (--sc->nr_to_scan <= 0)
 464                         break;
 465         }
 466         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 467         return freed;
 468 }
 469
 470 static unsigned long
 471 ashmem_shrink_count(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 472 {
 473         /*
 474          * note that lru_count is count of pages on the lru, not a count of
 475          * objects on the list. This means the scan function needs to return the
 476          * number of pages freed, not the number of objects scanned.
 477          */
 478         return lru_count;
 479 }
 480
 481 static struct shrinker ashmem_shrinker = {
 482         .count_objects = ashmem_shrink_count,
 483         .scan_objects = ashmem_shrink_scan,
 484         /*
 485          * XXX (dchinner): I wish people would comment on why they need on
 486          * significant changes to the default value here
 487          */
 488         .seeks = DEFAULT_SEEKS * 4,
 489 };
 490
 491 static int set_prot_mask(struct ashmem_area *asma, unsigned long prot)
 492 {
 493         int ret = 0;
 494
 495         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 496
 497         /* the user can only remove, not add, protection bits */
 498         if (unlikely((asma->prot_mask & prot) != prot)) {
 499                 ret = -EINVAL;
 500                 goto out;
 501         }
 502
 503         /* does the application expect PROT_READ to imply PROT_EXEC? */
 504         if ((prot & PROT_READ) && (current->personality & READ_IMPLIES_EXEC))
 505                 prot |= PROT_EXEC;
 506
 507         asma->prot_mask = prot;
 508
 509 out:
 510         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 511         return ret;
 512 }
 513
 514 static int set_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 515 {
 516         int len;
 517         int ret = 0;
 518         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 519
 520         /*
 521          * Holding the ashmem_mutex while doing a copy_from_user might cause
 522          * an data abort which would try to access mmap_sem. If another
 523          * thread has invoked ashmem_mmap then it will be holding the
 524          * semaphore and will be waiting for ashmem_mutex, there by leading to
 525          * deadlock. We'll release the mutex  and take the name to a local
 526          * variable that does not need protection and later copy the local
 527          * variable to the structure member with lock held.
 528          */
 529         len = strncpy_from_user(local_name, name, ASHMEM_NAME_LEN);
 530         if (len < 0)
 531                 return len;
 532         if (len == ASHMEM_NAME_LEN)
 533                 local_name[ASHMEM_NAME_LEN - 1] = '\0';
 534         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 535         /* cannot change an existing mapping's name */
 536         if (unlikely(asma->file))
 537                 ret = -EINVAL;
 538         else
 539                 strcpy(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, local_name);
 540
 541         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 542         return ret;
 543 }
 544
 545 static int get_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 546 {
 547         int ret = 0;
 548         size_t len;
 549         /*
 550          * Have a local variable to which we'll copy the content
 551          * from asma with the lock held. Later we can copy this to the user
 552          * space safely without holding any locks. So even if we proceed to
 553          * wait for mmap_sem, it won't lead to deadlock.
 554          */
 555         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 556
 557         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 558         if (asma->name[ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN] != '\0') {
 559                 /*
 560                  * Copying only `len', instead of ASHMEM_NAME_LEN, bytes
 561                  * prevents us from revealing one user's stack to another.
 562                  */
 563                 len = strlen(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN) + 1;
 564                 memcpy(local_name, asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, len);
 565         } else {
 566                 len = sizeof(ASHMEM_NAME_DEF);
 567                 memcpy(local_name, ASHMEM_NAME_DEF, len);
 568         }
 569         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 570
 571         /*
 572          * Now we are just copying from the stack variable to userland
 573          * No lock held
 574          */
 575         if (unlikely(copy_to_user(name, local_name, len)))
 576                 ret = -EFAULT;
 577         return ret;
 578 }
 579
 580 /*
 581  * ashmem_pin - pin the given ashmem region, returning whether it was
 582  * previously purged (ASHMEM_WAS_PURGED) or not (ASHMEM_NOT_PURGED).
 583  *
 584  * Caller must hold ashmem_mutex.
 585  */
 586 static int ashmem_pin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 587 {
 588         struct ashmem_range *range, *next;
 589         int ret = ASHMEM_NOT_PURGED;
 590
 591         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 592                 /* moved past last applicable page; we can short circuit */
 593                 if (range_before_page(range, pgstart))
 594                         break;
 595
 596                 /*
 597                  * The user can ask us to pin pages that span multiple ranges,
 598                  * or to pin pages that aren't even unpinned, so this is messy.
 599                  *
 600                  * Four cases:
 601                  * 1. The requested range subsumes an existing range, so we
 602                  *    just remove the entire matching range.
 603                  * 2. The requested range overlaps the start of an existing
 604                  *    range, so we just update that range.
 605                  * 3. The requested range overlaps the end of an existing
 606                  *    range, so we just update that range.
 607                  * 4. The requested range punches a hole in an existing range,
 608                  *    so we have to update one side of the range and then
 609                  *    create a new range for the other side.
 610                  */
 611                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 612                         ret |= range->purged;
 613
 614                         /* Case #1: Easy. Just nuke the whole thing. */
 615                         if (page_range_subsumes_range(range, pgstart, pgend)) {
 616                                 range_del(range);
 617                                 continue;
 618                         }
 619
 620                         /* Case #2: We overlap from the start, so adjust it */
 621                         if (range->pgstart >= pgstart) {
 622                                 range_shrink(range, pgend + 1, range->pgend);
 623                                 continue;
 624                         }
 625
 626                         /* Case #3: We overlap from the rear, so adjust it */
 627                         if (range->pgend <= pgend) {
 628                                 range_shrink(range, range->pgstart,
 629                                              pgstart - 1);
 630                                 continue;
 631                         }
 632
 633                         /*
 634                          * Case #4: We eat a chunk out of the middle. A bit
 635                          * more complicated, we allocate a new range for the
 636                          * second half and adjust the first chunk's endpoint.
 637                          */
 638                         range_alloc(asma, range, range->purged,
 639                                     pgend + 1, range->pgend);
 640                         range_shrink(range, range->pgstart, pgstart - 1);
 641                         break;
 642                 }
 643         }
 644
 645         return ret;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * ashmem_unpin - unpin the given range of pages. Returns zero on success.
 650  *
 651  * Caller must hold ashmem_mutex.
 652  */
 653 static int ashmem_unpin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 654 {
 655         struct ashmem_range *range, *next;
 656         unsigned int purged = ASHMEM_NOT_PURGED;
 657
 658 restart:
 659         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 660                 /* short circuit: this is our insertion point */
 661                 if (range_before_page(range, pgstart))
 662                         break;
 663
 664                 /*
 665                  * The user can ask us to unpin pages that are already entirely
 666                  * or partially pinned. We handle those two cases here.
 667                  */
 668                 if (page_range_subsumed_by_range(range, pgstart, pgend))
 669                         return 0;
 670                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 671                         pgstart = min(range->pgstart, pgstart);
 672                         pgend = max(range->pgend, pgend);
 673                         purged |= range->purged;
 674                         range_del(range);
 675                         goto restart;
 676                 }
 677         }
 678
 679         return range_alloc(asma, range, purged, pgstart, pgend);
 680 }
 681
 682 /*
 683  * ashmem_get_pin_status - Returns ASHMEM_IS_UNPINNED if _any_ pages in the
 684  * given interval are unpinned and ASHMEM_IS_PINNED otherwise.
 685  *
 686  * Caller must hold ashmem_mutex.
 687  */
 688 static int ashmem_get_pin_status(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart,
 689                                  size_t pgend)
 690 {
 691         struct ashmem_range *range;
 692         int ret = ASHMEM_IS_PINNED;
 693
 694         list_for_each_entry(range, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 695                 if (range_before_page(range, pgstart))
 696                         break;
 697                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 698                         ret = ASHMEM_IS_UNPINNED;
 699                         break;
 700                 }
 701         }
 702
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 static int ashmem_pin_unpin(struct ashmem_area *asma, unsigned long cmd,
 707                             void __user *p)
 708 {
 709         struct ashmem_pin pin;
 710         size_t pgstart, pgend;
 711         int ret = -EINVAL;
 712
 713         if (unlikely(!asma->file))
 714                 return -EINVAL;
 715
 716         if (unlikely(copy_from_user(&pin, p, sizeof(pin))))
 717                 return -EFAULT;
 718
 719         /* per custom, you can pass zero for len to mean "everything onward" */
 720         if (!pin.len)
 721                 pin.len = PAGE_ALIGN(asma->size) - pin.offset;
 722
 723         if (unlikely((pin.offset | pin.len) & ~PAGE_MASK))
 724                 return -EINVAL;
 725
 726         if (unlikely(((__u32)-1) - pin.offset < pin.len))
 727                 return -EINVAL;
 728
 729         if (unlikely(PAGE_ALIGN(asma->size) < pin.offset + pin.len))
 730                 return -EINVAL;
 731
 732         pgstart = pin.offset / PAGE_SIZE;
 733         pgend = pgstart + (pin.len / PAGE_SIZE) - 1;
 734
 735         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 736
 737         switch (cmd) {
 738         case ASHMEM_PIN:
 739                 ret = ashmem_pin(asma, pgstart, pgend);
 740                 break;
 741         case ASHMEM_UNPIN:
 742                 ret = ashmem_unpin(asma, pgstart, pgend);
 743                 break;
 744         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 745                 ret = ashmem_get_pin_status(asma, pgstart, pgend);
 746                 break;
 747         }
 748
 749         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 750
 751         return ret;
 752 }
 753
 754 static long ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 755 {
 756         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 757         long ret = -ENOTTY;
 758
 759         switch (cmd) {
 760         case ASHMEM_SET_NAME:
 761                 ret = set_name(asma, (void __user *)arg);
 762                 break;
 763         case ASHMEM_GET_NAME:
 764                 ret = get_name(asma, (void __user *)arg);
 765                 break;
 766         case ASHMEM_SET_SIZE:
 767                 ret = -EINVAL;
 768                 mutex_lock(&ashmem_mutex);
 769                 if (!asma->file) {
 770                         ret = 0;
 771                         asma->size = (size_t)arg;
 772                 }
 773                 mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 774                 break;
 775         case ASHMEM_GET_SIZE:
 776                 ret = asma->size;
 777                 break;
 778         case ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 779                 ret = set_prot_mask(asma, arg);
 780                 break;
 781         case ASHMEM_GET_PROT_MASK:
 782                 ret = asma->prot_mask;
 783                 break;
 784         case ASHMEM_PIN:
 785         case ASHMEM_UNPIN:
 786         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 787                 ret = ashmem_pin_unpin(asma, cmd, (void __user *)arg);
 788                 break;
 789         case ASHMEM_PURGE_ALL_CACHES:
 790                 ret = -EPERM;
 791                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 792                         struct shrink_control sc = {
 793                                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
 794                                 .nr_to_scan = LONG_MAX,
 795                         };
 796                         ret = ashmem_shrink_count(&ashmem_shrinker, &sc);
 797                         ashmem_shrink_scan(&ashmem_shrinker, &sc);
 798                 }
 799                 break;
 800         }
 801
 802         return ret;
 803 }
 804
 805 /* support of 32bit userspace on 64bit platforms */
 806 #ifdef CONFIG_COMPAT
 807 static long compat_ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 808                                 unsigned long arg)
 809 {
 810         switch (cmd) {
 811         case COMPAT_ASHMEM_SET_SIZE:
 812                 cmd = ASHMEM_SET_SIZE;
 813                 break;
 814         case COMPAT_ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 815                 cmd = ASHMEM_SET_PROT_MASK;
 816                 break;
 817         }
 818         return ashmem_ioctl(file, cmd, arg);
 819 }
 820 #endif
 821
 822 static const struct file_operations ashmem_fops = {
 823         .owner = THIS_MODULE,
 824         .open = ashmem_open,
 825         .release = ashmem_release,
 826         .read_iter = ashmem_read_iter,
 827         .llseek = ashmem_llseek,
 828         .mmap = ashmem_mmap,
 829         .unlocked_ioctl = ashmem_ioctl,
 830 #ifdef CONFIG_COMPAT
 831         .compat_ioctl = compat_ashmem_ioctl,
 832 #endif
 833 };
 834
 835 static struct miscdevice ashmem_misc = {
 836         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
 837         .name = "ashmem",
 838         .fops = &ashmem_fops,
 839 };
 840
 841 static int __init ashmem_init(void)
 842 {
 843         int ret = -ENOMEM;
 844
 845         ashmem_area_cachep = kmem_cache_create("ashmem_area_cache",
 846                                                sizeof(struct ashmem_area),
 847                                                0, 0, NULL);
 848         if (unlikely(!ashmem_area_cachep)) {
 849                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 850                 goto out;
 851         }
 852
 853         ashmem_range_cachep = kmem_cache_create("ashmem_range_cache",
 854                                                 sizeof(struct ashmem_range),
 855                                                 0, 0, NULL);
 856         if (unlikely(!ashmem_range_cachep)) {
 857                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 858                 goto out_free1;
 859         }
 860
 861         ret = misc_register(&ashmem_misc);
 862         if (unlikely(ret)) {
 863                 pr_err("failed to register misc device!\n");
 864                 goto out_free2;
 865         }
 866
 867         register_shrinker(&ashmem_shrinker);
 868
 869         pr_info("initialized\n");
 870
 871         return 0;
 872
 873 out_free2:
 874         kmem_cache_destroy(ashmem_range_cachep);
 875 out_free1:
 876         kmem_cache_destroy(ashmem_area_cachep);
 877 out:
 878         return ret;
 879 }
 880 device_initcall(ashmem_init);