Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/mm/vmalloc.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1993 Linus Torvalds
6 : : * Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
7 : : * SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
8 : : * Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
9 : : * Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
10 : : */
11 : :
12 : : #include <linux/vmalloc.h>
13 : : #include <linux/mm.h>
14 : : #include <linux/module.h>
15 : : #include <linux/highmem.h>
16 : : #include <linux/sched/signal.h>
17 : : #include <linux/slab.h>
18 : : #include <linux/spinlock.h>
19 : : #include <linux/interrupt.h>
20 : : #include <linux/proc_fs.h>
21 : : #include <linux/seq_file.h>
22 : : #include <linux/set_memory.h>
23 : : #include <linux/debugobjects.h>
24 : : #include <linux/kallsyms.h>
25 : : #include <linux/list.h>
26 : : #include <linux/notifier.h>
27 : : #include <linux/rbtree.h>
28 : : #include <linux/radix-tree.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 : :
38 : : #include <linux/uaccess.h>
39 : : #include <asm/tlbflush.h>
40 : : #include <asm/shmparam.h>
41 : :
42 : : #include "internal.h"
43 : :
44 : 778807 : bool is_vmalloc_addr(const void *x)
45 : : {
46 : 778807 : unsigned long addr = (unsigned long)x;
47 : :
48 [ + + + + ]: 1026114 : return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
49 : : }
50 : : EXPORT_SYMBOL(is_vmalloc_addr);
51 : :
52 : : struct vfree_deferred {
53 : : struct llist_head list;
54 : : struct work_struct wq;
55 : : };
56 : : static DEFINE_PER_CPU(struct vfree_deferred, vfree_deferred);
57 : :
58 : : static void __vunmap(const void *, int);
59 : :
60 : 0 : static void free_work(struct work_struct *w)
61 : : {
62 : 0 : struct vfree_deferred *p = container_of(w, struct vfree_deferred, wq);
63 : 0 : struct llist_node *t, *llnode;
64 : :
65 [ # # ]: 0 : llist_for_each_safe(llnode, t, llist_del_all(&p->list))
66 : 0 : __vunmap((void *)llnode, 1);
67 : 0 : }
68 : :
69 : : /*** Page table manipulation functions ***/
70 : :
71 : 328588 : static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
72 : : {
73 : 328588 : pte_t *pte;
74 : :
75 [ + - ]: 328588 : pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
76 : 909604 : do {
77 : 909604 : pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
78 [ + + + - : 1491949 : WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
- + ]
79 [ + + ]: 909604 : } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
80 : 328588 : }
81 : :
82 : 327403 : static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
83 : : {
84 : 327403 : pmd_t *pmd;
85 : 327403 : unsigned long next;
86 : :
87 [ + - ]: 327403 : pmd = pmd_offset(pud, addr);
88 : 331684 : do {
89 [ + + ]: 331684 : next = pmd_addr_end(addr, end);
90 [ + + ]: 331684 : if (pmd_clear_huge(pmd))
91 : 3072 : continue;
92 [ + + ]: 328612 : if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
93 : 24 : continue;
94 : 328588 : vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
95 [ + + ]: 331684 : } while (pmd++, addr = next, addr != end);
96 : 327403 : }
97 : :
98 : 327403 : static void vunmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end)
99 : : {
100 : 327403 : pud_t *pud;
101 : 327403 : unsigned long next;
102 : :
103 : 327403 : pud = pud_offset(p4d, addr);
104 : 327403 : do {
105 [ - + ]: 327403 : next = pud_addr_end(addr, end);
106 [ - + ]: 327403 : if (pud_clear_huge(pud))
107 : 0 : continue;
108 [ - + ]: 327403 : if (pud_none_or_clear_bad(pud))
109 : 0 : continue;
110 : 327403 : vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
111 [ - + ]: 327403 : } while (pud++, addr = next, addr != end);
112 : 327403 : }
113 : :
114 : 327403 : static void vunmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
115 : : {
116 : 327403 : p4d_t *p4d;
117 : 327403 : unsigned long next;
118 : :
119 : 327403 : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
120 : 327403 : do {
121 [ - + ]: 327403 : next = p4d_addr_end(addr, end);
122 [ - + ]: 327403 : if (p4d_clear_huge(p4d))
123 : 0 : continue;
124 [ + - ]: 327403 : if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
125 : 0 : continue;
126 : 327403 : vunmap_pud_range(p4d, addr, next);
127 [ - + ]: 327403 : } while (p4d++, addr = next, addr != end);
128 : 327403 : }
129 : :
130 : 327403 : static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
131 : : {
132 : 327403 : pgd_t *pgd;
133 : 327403 : unsigned long next;
134 : :
135 [ - + ]: 327403 : BUG_ON(addr >= end);
136 : 327403 : pgd = pgd_offset_k(addr);
137 : 327403 : do {
138 [ + - ]: 327403 : next = pgd_addr_end(addr, end);
139 [ - + ]: 327403 : if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
140 : 0 : continue;
141 : 327403 : vunmap_p4d_range(pgd, addr, next);
142 [ - + ]: 327403 : } while (pgd++, addr = next, addr != end);
143 : 327403 : }
144 : :
145 : 332845 : static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
146 : : unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
147 : : {
148 : 332845 : pte_t *pte;
149 : :
150 : : /*
151 : : * nr is a running index into the array which helps higher level
152 : : * callers keep track of where we're up to.
153 : : */
154 : :
155 [ + + + - ]: 332845 : pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
156 [ - + ]: 332845 : if (!pte)
157 : 0 : return -ENOMEM;
158 : 609159 : do {
159 : 609159 : struct page *page = pages[*nr];
160 : :
161 [ - + + - ]: 609159 : if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
162 : : return -EBUSY;
163 [ - + + - ]: 609159 : if (WARN_ON(!page))
164 : : return -ENOMEM;
165 [ + - ]: 609159 : set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
166 : 609159 : (*nr)++;
167 [ + + ]: 609159 : } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
168 : : return 0;
169 : : }
170 : :
171 : 332275 : static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
172 : : unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
173 : : {
174 : 332275 : pmd_t *pmd;
175 : 332275 : unsigned long next;
176 : :
177 : 332275 : pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
178 [ + - ]: 332275 : if (!pmd)
179 : : return -ENOMEM;
180 : 332815 : do {
181 [ + + ]: 332815 : next = pmd_addr_end(addr, end);
182 [ + - ]: 332815 : if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
183 : : return -ENOMEM;
184 [ + + ]: 332815 : } while (pmd++, addr = next, addr != end);
185 : : return 0;
186 : : }
187 : :
188 : 332245 : static int vmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr,
189 : : unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
190 : : {
191 : 332245 : pud_t *pud;
192 : 332245 : unsigned long next;
193 : :
194 : 332245 : pud = pud_alloc(&init_mm, p4d, addr);
195 [ + - ]: 332245 : if (!pud)
196 : : return -ENOMEM;
197 : 332245 : do {
198 [ - + ]: 332245 : next = pud_addr_end(addr, end);
199 [ + - ]: 332245 : if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
200 : : return -ENOMEM;
201 [ - + ]: 332245 : } while (pud++, addr = next, addr != end);
202 : : return 0;
203 : : }
204 : :
205 : 332215 : static int vmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
206 : : unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
207 : : {
208 : 332215 : p4d_t *p4d;
209 : 332215 : unsigned long next;
210 : :
211 : 332215 : p4d = p4d_alloc(&init_mm, pgd, addr);
212 [ + - ]: 332215 : if (!p4d)
213 : : return -ENOMEM;
214 : 332215 : do {
215 [ - + ]: 332215 : next = p4d_addr_end(addr, end);
216 [ + - ]: 332215 : if (vmap_pud_range(p4d, addr, next, prot, pages, nr))
217 : : return -ENOMEM;
218 [ - + ]: 332215 : } while (p4d++, addr = next, addr != end);
219 : : return 0;
220 : : }
221 : :
222 : : /*
223 : : * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
224 : : * will have pfns corresponding to the "pages" array.
225 : : *
226 : : * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
227 : : */
228 : 332185 : static int vmap_page_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end,
229 : : pgprot_t prot, struct page **pages)
230 : : {
231 : 332185 : pgd_t *pgd;
232 : 332185 : unsigned long next;
233 : 332185 : unsigned long addr = start;
234 : 332185 : int err = 0;
235 : 332185 : int nr = 0;
236 : :
237 [ - + ]: 332185 : BUG_ON(addr >= end);
238 : 332185 : pgd = pgd_offset_k(addr);
239 : 332185 : do {
240 [ + - ]: 332185 : next = pgd_addr_end(addr, end);
241 : 332185 : err = vmap_p4d_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
242 [ - + ]: 332185 : if (err)
243 : 0 : return err;
244 [ - + ]: 332185 : } while (pgd++, addr = next, addr != end);
245 : :
246 : 332185 : return nr;
247 : : }
248 : :
249 : 331105 : static int vmap_page_range(unsigned long start, unsigned long end,
250 : : pgprot_t prot, struct page **pages)
251 : : {
252 : 331105 : int ret;
253 : :
254 : 331105 : ret = vmap_page_range_noflush(start, end, prot, pages);
255 [ # # ]: 0 : flush_cache_vmap(start, end);
256 : 331105 : return ret;
257 : : }
258 : :
259 : 247307 : int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
260 : : {
261 : : /*
262 : : * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
263 : : * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
264 : : * just put it in the vmalloc space.
265 : : */
266 : : #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
267 : 247307 : unsigned long addr = (unsigned long)x;
268 [ # # ]: 0 : if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
269 : : return 1;
270 : : #endif
271 : 247187 : return is_vmalloc_addr(x);
272 : : }
273 : :
274 : : /*
275 : : * Walk a vmap address to the struct page it maps.
276 : : */
277 : 4622 : struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
278 : : {
279 : 4622 : unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
280 : 4622 : struct page *page = NULL;
281 : 4622 : pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
282 : 4622 : p4d_t *p4d;
283 : 4622 : pud_t *pud;
284 : 4622 : pmd_t *pmd;
285 : 4622 : pte_t *ptep, pte;
286 : :
287 : : /*
288 : : * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
289 : : * architectures that do not vmalloc module space
290 : : */
291 : 4622 : VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
292 : :
293 [ + - ]: 4622 : if (pgd_none(*pgd))
294 : : return NULL;
295 : 4622 : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
296 [ + - ]: 4622 : if (p4d_none(*p4d))
297 : : return NULL;
298 [ + - ]: 4622 : pud = pud_offset(p4d, addr);
299 : :
300 : : /*
301 : : * Don't dereference bad PUD or PMD (below) entries. This will also
302 : : * identify huge mappings, which we may encounter on architectures
303 : : * that define CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP=y. Such regions will be
304 : : * identified as vmalloc addresses by is_vmalloc_addr(), but are
305 : : * not [unambiguously] associated with a struct page, so there is
306 : : * no correct value to return for them.
307 : : */
308 [ + - - + ]: 9244 : WARN_ON_ONCE(pud_bad(*pud));
309 [ + - + - ]: 4622 : if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
310 : : return NULL;
311 [ + - ]: 4622 : pmd = pmd_offset(pud, addr);
312 [ + - - + ]: 9244 : WARN_ON_ONCE(pmd_bad(*pmd));
313 [ + - + - ]: 4622 : if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
314 : : return NULL;
315 : :
316 [ + - ]: 4622 : ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
317 : 4622 : pte = *ptep;
318 [ + - ]: 4622 : if (pte_present(pte))
319 [ + - ]: 9244 : page = pte_page(pte);
320 : : pte_unmap(ptep);
321 : : return page;
322 : : }
323 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
324 : :
325 : : /*
326 : : * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
327 : : */
328 : 0 : unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
329 : : {
330 : 0 : return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
331 : : }
332 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
333 : :
334 : :
335 : : /*** Global kva allocator ***/
336 : :
337 : : #define DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK 0
338 : : #define DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK 0
339 : :
340 : :
341 : : static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
342 : : static DEFINE_SPINLOCK(free_vmap_area_lock);
343 : : /* Export for kexec only */
344 : : LIST_HEAD(vmap_area_list);
345 : : static LLIST_HEAD(vmap_purge_list);
346 : : static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
347 : : static bool vmap_initialized __read_mostly;
348 : :
349 : : /*
350 : : * This kmem_cache is used for vmap_area objects. Instead of
351 : : * allocating from slab we reuse an object from this cache to
352 : : * make things faster. Especially in "no edge" splitting of
353 : : * free block.
354 : : */
355 : : static struct kmem_cache *vmap_area_cachep;
356 : :
357 : : /*
358 : : * This linked list is used in pair with free_vmap_area_root.
359 : : * It gives O(1) access to prev/next to perform fast coalescing.
360 : : */
361 : : static LIST_HEAD(free_vmap_area_list);
362 : :
363 : : /*
364 : : * This augment red-black tree represents the free vmap space.
365 : : * All vmap_area objects in this tree are sorted by va->va_start
366 : : * address. It is used for allocation and merging when a vmap
367 : : * object is released.
368 : : *
369 : : * Each vmap_area node contains a maximum available free block
370 : : * of its sub-tree, right or left. Therefore it is possible to
371 : : * find a lowest match of free area.
372 : : */
373 : : static struct rb_root free_vmap_area_root = RB_ROOT;
374 : :
375 : : /*
376 : : * Preload a CPU with one object for "no edge" split case. The
377 : : * aim is to get rid of allocations from the atomic context, thus
378 : : * to use more permissive allocation masks.
379 : : */
380 : : static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_area *, ne_fit_preload_node);
381 : :
382 : : static __always_inline unsigned long
383 : 952211 : va_size(struct vmap_area *va)
384 : : {
385 : 952211 : return (va->va_end - va->va_start);
386 : : }
387 : :
388 : : static __always_inline unsigned long
389 : 3911614 : get_subtree_max_size(struct rb_node *node)
390 : : {
391 : 3911614 : struct vmap_area *va;
392 : :
393 : 5945896 : va = rb_entry_safe(node, struct vmap_area, rb_node);
394 [ + - - - : 2034282 : return va ? va->subtree_max_size : 0;
- - - - -
- - - - -
- - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - -
- - - - -
- - - - -
- + - +
- ]
395 : : }
396 : :
397 : : /*
398 : : * Gets called when remove the node and rotate.
399 : : */
400 : : static __always_inline unsigned long
401 : 940757 : compute_subtree_max_size(struct vmap_area *va)
402 : : {
403 [ - + - - : 940757 : return max3(va_size(va),
- - - - +
+ + + + +
+ + - - -
- - - +
+ ]
404 : : get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_left),
405 : : get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_right));
406 : : }
407 : :
408 [ + + + + : 14122 : RB_DECLARE_CALLBACKS_MAX(static, free_vmap_area_rb_augment_cb,
+ + + + ]
409 : : struct vmap_area, rb_node, unsigned long, subtree_max_size, va_size)
410 : :
411 : : static void purge_vmap_area_lazy(void);
412 : : static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(vmap_notify_list);
413 : : static unsigned long lazy_max_pages(void);
414 : :
415 : : static atomic_long_t nr_vmalloc_pages;
416 : :
417 : 30 : unsigned long vmalloc_nr_pages(void)
418 : : {
419 : 30 : return atomic_long_read(&nr_vmalloc_pages);
420 : : }
421 : :
422 : 657266 : static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
423 : : {
424 : 657266 : struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
425 : :
426 [ + - + - ]: 3146854 : while (n) {
427 : 3146854 : struct vmap_area *va;
428 : :
429 : 3146854 : va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
430 [ + + + + ]: 3146854 : if (addr < va->va_start)
431 : 1254745 : n = n->rb_left;
432 [ + + + + ]: 1892109 : else if (addr >= va->va_end)
433 : 1234843 : n = n->rb_right;
434 : : else
435 : : return va;
436 : : }
437 : :
438 : : return NULL;
439 : : }
440 : :
441 : : /*
442 : : * This function returns back addresses of parent node
443 : : * and its left or right link for further processing.
444 : : */
445 : : static __always_inline struct rb_node **
446 : 579942 : find_va_links(struct vmap_area *va,
447 : : struct rb_root *root, struct rb_node *from,
448 : : struct rb_node **parent)
449 : : {
450 : 579942 : struct vmap_area *tmp_va;
451 : 579942 : struct rb_node **link;
452 : :
453 : 579942 : if (root) {
454 : 579492 : link = &root->rb_node;
455 [ - + + + ]: 332185 : if (unlikely(!*link)) {
456 : : *parent = NULL;
457 : : return link;
458 : : }
459 : : } else {
460 : : link = &from;
461 : : }
462 : :
463 : : /*
464 : : * Go to the bottom of the tree. When we hit the last point
465 : : * we end up with parent rb_node and correct direction, i name
466 : : * it link, where the new va->rb_node will be attached to.
467 : : */
468 : 4682974 : do {
469 : 4682974 : tmp_va = rb_entry(*link, struct vmap_area, rb_node);
470 : :
471 : : /*
472 : : * During the traversal we also do some sanity check.
473 : : * Trigger the BUG() if there are sides(left/right)
474 : : * or full overlaps.
475 : : */
476 [ - - + + : 4682974 : if (va->va_start < tmp_va->va_end &&
- - + + -
- + + ]
477 [ - - + - : 1295944 : va->va_end <= tmp_va->va_start)
- - + - -
- + - ]
478 : 1295944 : link = &(*link)->rb_left;
479 [ - - - - : 3387030 : else if (va->va_end > tmp_va->va_start &&
+ - + - -
- - - + -
+ - - - -
- + - +
- ]
480 : : va->va_start >= tmp_va->va_end)
481 : 3387030 : link = &(*link)->rb_right;
482 : : else
483 : 0 : BUG();
484 [ - - + + : 4682974 : } while (*link);
- - + + -
- + + ]
485 : :
486 : 579882 : *parent = &tmp_va->rb_node;
487 : 579432 : return link;
488 : : }
489 : :
490 : : static __always_inline struct list_head *
491 : 247307 : get_va_next_sibling(struct rb_node *parent, struct rb_node **link)
492 : : {
493 : 247307 : struct list_head *list;
494 : :
495 : 247307 : if (unlikely(!parent))
496 : : /*
497 : : * The red-black tree where we try to find VA neighbors
498 : : * before merging or inserting is empty, i.e. it means
499 : : * there is no free vmap space. Normally it does not
500 : : * happen but we handle this case anyway.
501 : : */
502 : : return NULL;
503 : :
504 : 247307 : list = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
505 [ - - + + : 247307 : return (&parent->rb_right == link ? list->next : list);
- - ]
506 : : }
507 : :
508 : : static __always_inline void
509 : 338993 : link_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root,
510 : : struct rb_node *parent, struct rb_node **link, struct list_head *head)
511 : : {
512 : : /*
513 : : * VA is still not in the list, but we can
514 : : * identify its future previous list_head node.
515 : : */
516 : 338993 : if (likely(parent)) {
517 : 338933 : head = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
518 [ - - + + : 338933 : if (&parent->rb_right != link)
- - + + +
+ ]
519 : 32644 : head = head->prev;
520 : : }
521 : :
522 : : /* Insert to the rb-tree */
523 [ + - - + ]: 338993 : rb_link_node(&va->rb_node, parent, link);
524 [ + - - + ]: 332635 : if (root == &free_vmap_area_root) {
525 : : /*
526 : : * Some explanation here. Just perform simple insertion
527 : : * to the tree. We do not set va->subtree_max_size to
528 : : * its current size before calling rb_insert_augmented().
529 : : * It is because of we populate the tree from the bottom
530 : : * to parent levels when the node _is_ in the tree.
531 : : *
532 : : * Therefore we set subtree_max_size to zero after insertion,
533 : : * to let __augment_tree_propagate_from() puts everything to
534 : : * the correct order later on.
535 : : */
536 : 6838 : rb_insert_augmented(&va->rb_node,
537 : : root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
538 : 480 : va->subtree_max_size = 0;
539 : : } else {
540 : 332155 : rb_insert_color(&va->rb_node, root);
541 : : }
542 : :
543 : : /* Address-sort this list */
544 : 6838 : list_add(&va->list, head);
545 : : }
546 : :
547 : : static __always_inline void
548 : 333902 : unlink_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root)
549 : : {
550 [ - - - - : 333902 : if (WARN_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node)))
+ - + - +
- - - -
- ]
551 : : return;
552 : :
553 : 333902 : if (root == &free_vmap_area_root)
554 [ - - - - : 6499 : rb_erase_augmented(&va->rb_node,
+ + + + -
- ]
555 : : root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
556 : : else
557 : 327403 : rb_erase(&va->rb_node, root);
558 : :
559 : 333902 : list_del(&va->list);
560 : 333902 : RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
561 : : }
562 : :
563 : : #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
564 : : static void
565 : : augment_tree_propagate_check(struct rb_node *n)
566 : : {
567 : : struct vmap_area *va;
568 : : struct rb_node *node;
569 : : unsigned long size;
570 : : bool found = false;
571 : :
572 : : if (n == NULL)
573 : : return;
574 : :
575 : : va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
576 : : size = va->subtree_max_size;
577 : : node = n;
578 : :
579 : : while (node) {
580 : : va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
581 : :
582 : : if (get_subtree_max_size(node->rb_left) == size) {
583 : : node = node->rb_left;
584 : : } else {
585 : : if (va_size(va) == size) {
586 : : found = true;
587 : : break;
588 : : }
589 : :
590 : : node = node->rb_right;
591 : : }
592 : : }
593 : :
594 : : if (!found) {
595 : : va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
596 : : pr_emerg("tree is corrupted: %lu, %lu\n",
597 : : va_size(va), va->subtree_max_size);
598 : : }
599 : :
600 : : augment_tree_propagate_check(n->rb_left);
601 : : augment_tree_propagate_check(n->rb_right);
602 : : }
603 : : #endif
604 : :
605 : : /*
606 : : * This function populates subtree_max_size from bottom to upper
607 : : * levels starting from VA point. The propagation must be done
608 : : * when VA size is modified by changing its va_start/va_end. Or
609 : : * in case of newly inserting of VA to the tree.
610 : : *
611 : : * It means that __augment_tree_propagate_from() must be called:
612 : : * - After VA has been inserted to the tree(free path);
613 : : * - After VA has been shrunk(allocation path);
614 : : * - After VA has been increased(merging path).
615 : : *
616 : : * Please note that, it does not mean that upper parent nodes
617 : : * and their subtree_max_size are recalculated all the time up
618 : : * to the root node.
619 : : *
620 : : * 4--8
621 : : * /\
622 : : * / \
623 : : * / \
624 : : * 2--2 8--8
625 : : *
626 : : * For example if we modify the node 4, shrinking it to 2, then
627 : : * no any modification is required. If we shrink the node 2 to 1
628 : : * its subtree_max_size is updated only, and set to 1. If we shrink
629 : : * the node 8 to 6, then its subtree_max_size is set to 6 and parent
630 : : * node becomes 4--6.
631 : : */
632 : : static __always_inline void
633 : 579243 : augment_tree_propagate_from(struct vmap_area *va)
634 : : {
635 : 579243 : struct rb_node *node = &va->rb_node;
636 : 579243 : unsigned long new_va_sub_max_size;
637 : :
638 [ + - - - : 940877 : while (node) {
- - - - +
- + - + -
+ + - - -
- - - +
+ ]
639 : 940757 : va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
640 [ + - - - : 940757 : new_va_sub_max_size = compute_subtree_max_size(va);
- - - - +
+ + + + +
+ + - - -
- - - +
+ ]
641 : :
642 : : /*
643 : : * If the newly calculated maximum available size of the
644 : : * subtree is equal to the current one, then it means that
645 : : * the tree is propagated correctly. So we have to stop at
646 : : * this point to save cycles.
647 : : */
648 [ - + - - : 940757 : if (va->subtree_max_size == new_va_sub_max_size)
- - - - +
+ + + + +
+ + - - -
- - - +
+ ]
649 : : break;
650 : :
651 : 355276 : va->subtree_max_size = new_va_sub_max_size;
652 : 355276 : node = rb_parent(&va->rb_node);
653 : : }
654 : :
655 : : #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
656 : : augment_tree_propagate_check(free_vmap_area_root.rb_node);
657 : : #endif
658 : : }
659 : :
660 : : static void
661 : 332155 : insert_vmap_area(struct vmap_area *va,
662 : : struct rb_root *root, struct list_head *head)
663 : : {
664 : 332155 : struct rb_node **link;
665 : 332155 : struct rb_node *parent;
666 : :
667 [ + - ]: 332155 : link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
668 [ + + ]: 332155 : link_va(va, root, parent, link, head);
669 : 332155 : }
670 : :
671 : : static void
672 : 480 : insert_vmap_area_augment(struct vmap_area *va,
673 : : struct rb_node *from, struct rb_root *root,
674 : : struct list_head *head)
675 : : {
676 : 480 : struct rb_node **link;
677 : 480 : struct rb_node *parent;
678 : :
679 [ + + ]: 480 : if (from)
680 : 900 : link = find_va_links(va, NULL, from, &parent);
681 : : else
682 [ + - ]: 60 : link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
683 : :
684 [ + + ]: 480 : link_va(va, root, parent, link, head);
685 : 480 : augment_tree_propagate_from(va);
686 : 480 : }
687 : :
688 : : /*
689 : : * Merge de-allocated chunk of VA memory with previous
690 : : * and next free blocks. If coalesce is not done a new
691 : : * free area is inserted. If VA has been merged, it is
692 : : * freed.
693 : : */
694 : : static __always_inline struct vmap_area *
695 : 247307 : merge_or_add_vmap_area(struct vmap_area *va,
696 : : struct rb_root *root, struct list_head *head)
697 : : {
698 : 247307 : struct vmap_area *sibling;
699 : 247307 : struct list_head *next;
700 : 247307 : struct rb_node **link;
701 : 247307 : struct rb_node *parent;
702 : 247307 : bool merged = false;
703 : :
704 : : /*
705 : : * Find a place in the tree where VA potentially will be
706 : : * inserted, unless it is merged with its sibling/siblings.
707 : : */
708 : 247307 : link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
709 : :
710 : : /*
711 : : * Get next node of VA to check if merging can be done.
712 : : */
713 [ - - + - : 247307 : next = get_va_next_sibling(parent, link);
- - ]
714 [ - - - + : 247307 : if (unlikely(next == NULL))
- - ]
715 : 0 : goto insert;
716 : :
717 : : /*
718 : : * start end
719 : : * | |
720 : : * |<------VA------>|<-----Next----->|
721 : : * | |
722 : : * start end
723 : : */
724 [ - - + - : 247307 : if (next != head) {
- - ]
725 : 247307 : sibling = list_entry(next, struct vmap_area, list);
726 [ - - + + : 247307 : if (sibling->va_start == va->va_end) {
- - ]
727 : 240943 : sibling->va_start = va->va_start;
728 : :
729 : : /* Check and update the tree if needed. */
730 : 240943 : augment_tree_propagate_from(sibling);
731 : :
732 : : /* Free vmap_area object. */
733 : 240943 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
734 : :
735 : : /* Point to the new merged area. */
736 : 240943 : va = sibling;
737 : 240943 : merged = true;
738 : : }
739 : : }
740 : :
741 : : /*
742 : : * start end
743 : : * | |
744 : : * |<-----Prev----->|<------VA------>|
745 : : * | |
746 : : * start end
747 : : */
748 [ - - + - : 247307 : if (next->prev != head) {
- - ]
749 : 247307 : sibling = list_entry(next->prev, struct vmap_area, list);
750 [ - - + + : 247307 : if (sibling->va_end == va->va_start) {
- - ]
751 : 6130 : sibling->va_end = va->va_end;
752 : :
753 : : /* Check and update the tree if needed. */
754 : 6130 : augment_tree_propagate_from(sibling);
755 : :
756 [ - - + + : 6130 : if (merged)
- - ]
757 [ - - - + : 6124 : unlink_va(va, root);
- - ]
758 : :
759 : : /* Free vmap_area object. */
760 : 6130 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
761 : :
762 : : /* Point to the new merged area. */
763 : 6130 : va = sibling;
764 : 6130 : merged = true;
765 : : }
766 : : }
767 : :
768 : 241177 : insert:
769 [ - - + + : 247307 : if (!merged) {
- - ]
770 [ - - + - : 6358 : link_va(va, root, parent, link, head);
- - ]
771 : : augment_tree_propagate_from(va);
772 : : }
773 : :
774 : 247307 : return va;
775 : : }
776 : :
777 : : static __always_inline bool
778 : 1003462 : is_within_this_va(struct vmap_area *va, unsigned long size,
779 : : unsigned long align, unsigned long vstart)
780 : : {
781 : 1003462 : unsigned long nva_start_addr;
782 : :
783 : 1003462 : if (va->va_start > vstart)
784 : 670915 : nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
785 : : else
786 : 332547 : nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
787 : :
788 : : /* Can be overflowed due to big size or alignment. */
789 [ + - + - : 1003462 : if (nva_start_addr + size < nva_start_addr ||
+ - + - ]
790 : : nva_start_addr < vstart)
791 : : return false;
792 : :
793 : 1003462 : return (nva_start_addr + size <= va->va_end);
794 : : }
795 : :
796 : : /*
797 : : * Find the first free block(lowest start address) in the tree,
798 : : * that will accomplish the request corresponding to passing
799 : : * parameters.
800 : : */
801 : : static __always_inline struct vmap_area *
802 : 332035 : find_vmap_lowest_match(unsigned long size,
803 : : unsigned long align, unsigned long vstart)
804 : : {
805 : 332035 : struct vmap_area *va;
806 : 332035 : struct rb_node *node;
807 : 332035 : unsigned long length;
808 : :
809 : : /* Start from the root. */
810 : 332035 : node = free_vmap_area_root.rb_node;
811 : :
812 : : /* Adjust the search size for alignment overhead. */
813 : 332035 : length = size + align - 1;
814 : :
815 [ + - ]: 1358673 : while (node) {
816 : 1358673 : va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
817 : :
818 [ + + + + ]: 2136334 : if (get_subtree_max_size(node->rb_left) >= length &&
819 [ + + ]: 756138 : vstart < va->va_start) {
820 : : node = node->rb_left;
821 : : } else {
822 [ + + + + ]: 1206244 : if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
823 : : return va;
824 : :
825 : : /*
826 : : * Does not make sense to go deeper towards the right
827 : : * sub-tree if it does not have a free block that is
828 : : * equal or bigger to the requested search length.
829 : : */
830 [ + + + + ]: 349332 : if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= length) {
831 : 8816 : node = node->rb_right;
832 : 8816 : continue;
833 : : }
834 : :
835 : : /*
836 : : * OK. We roll back and find the first right sub-tree,
837 : : * that will satisfy the search criteria. It can happen
838 : : * only once due to "vstart" restriction.
839 : : */
840 [ + - ]: 400340 : while ((node = rb_parent(node))) {
841 : 400340 : va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
842 [ + - + + ]: 800680 : if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
843 : : return va;
844 : :
845 [ + + + + : 606019 : if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= length &&
- + ]
846 : : vstart <= va->va_start) {
847 : : node = node->rb_right;
848 : : break;
849 : : }
850 : : }
851 : : }
852 : : }
853 : :
854 : : return NULL;
855 : : }
856 : :
857 : : #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
858 : : #include <linux/random.h>
859 : :
860 : : static struct vmap_area *
861 : : find_vmap_lowest_linear_match(unsigned long size,
862 : : unsigned long align, unsigned long vstart)
863 : : {
864 : : struct vmap_area *va;
865 : :
866 : : list_for_each_entry(va, &free_vmap_area_list, list) {
867 : : if (!is_within_this_va(va, size, align, vstart))
868 : : continue;
869 : :
870 : : return va;
871 : : }
872 : :
873 : : return NULL;
874 : : }
875 : :
876 : : static void
877 : : find_vmap_lowest_match_check(unsigned long size)
878 : : {
879 : : struct vmap_area *va_1, *va_2;
880 : : unsigned long vstart;
881 : : unsigned int rnd;
882 : :
883 : : get_random_bytes(&rnd, sizeof(rnd));
884 : : vstart = VMALLOC_START + rnd;
885 : :
886 : : va_1 = find_vmap_lowest_match(size, 1, vstart);
887 : : va_2 = find_vmap_lowest_linear_match(size, 1, vstart);
888 : :
889 : : if (va_1 != va_2)
890 : : pr_emerg("not lowest: t: 0x%p, l: 0x%p, v: 0x%lx\n",
891 : : va_1, va_2, vstart);
892 : : }
893 : : #endif
894 : :
895 : : enum fit_type {
896 : : NOTHING_FIT = 0,
897 : : FL_FIT_TYPE = 1, /* full fit */
898 : : LE_FIT_TYPE = 2, /* left edge fit */
899 : : RE_FIT_TYPE = 3, /* right edge fit */
900 : : NE_FIT_TYPE = 4 /* no edge fit */
901 : : };
902 : :
903 : : static __always_inline enum fit_type
904 : 332065 : classify_va_fit_type(struct vmap_area *va,
905 : : unsigned long nva_start_addr, unsigned long size)
906 : : {
907 : 332065 : enum fit_type type;
908 : :
909 : : /* Check if it is within VA. */
910 : 664130 : if (nva_start_addr < va->va_start ||
911 [ + - + - ]: 332065 : nva_start_addr + size > va->va_end)
912 : : return NOTHING_FIT;
913 : :
914 : : /* Now classify. */
915 [ - + + + ]: 332065 : if (va->va_start == nva_start_addr) {
916 [ - - + + ]: 331615 : if (va->va_end == nva_start_addr + size)
917 : : type = FL_FIT_TYPE;
918 : : else
919 : 331240 : type = LE_FIT_TYPE;
920 [ + - + - ]: 450 : } else if (va->va_end == nva_start_addr + size) {
921 : : type = RE_FIT_TYPE;
922 : : } else {
923 : 450 : type = NE_FIT_TYPE;
924 : : }
925 : :
926 : : return type;
927 : : }
928 : :
929 : : static __always_inline int
930 : 332065 : adjust_va_to_fit_type(struct vmap_area *va,
931 : : unsigned long nva_start_addr, unsigned long size,
932 : : enum fit_type type)
933 : : {
934 : 332065 : struct vmap_area *lva = NULL;
935 : :
936 : 332065 : if (type == FL_FIT_TYPE) {
937 : : /*
938 : : * No need to split VA, it fully fits.
939 : : *
940 : : * | |
941 : : * V NVA V
942 : : * |---------------|
943 : : */
944 [ - - - + ]: 375 : unlink_va(va, &free_vmap_area_root);
945 : 375 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
946 [ - + + + ]: 331690 : } else if (type == LE_FIT_TYPE) {
947 : : /*
948 : : * Split left edge of fit VA.
949 : : *
950 : : * | |
951 : : * V NVA V R
952 : : * |-------|-------|
953 : : */
954 : 331240 : va->va_start += size;
955 [ - + - + ]: 450 : } else if (type == RE_FIT_TYPE) {
956 : : /*
957 : : * Split right edge of fit VA.
958 : : *
959 : : * | |
960 : : * L V NVA V
961 : : * |-------|-------|
962 : : */
963 : 0 : va->va_end = nva_start_addr;
964 [ + - + - ]: 450 : } else if (type == NE_FIT_TYPE) {
965 : : /*
966 : : * Split no edge of fit VA.
967 : : *
968 : : * | |
969 : : * L V NVA V R
970 : : * |---|-------|---|
971 : : */
972 : 450 : lva = __this_cpu_xchg(ne_fit_preload_node, NULL);
973 [ - + - + ]: 450 : if (unlikely(!lva)) {
974 : : /*
975 : : * For percpu allocator we do not do any pre-allocation
976 : : * and leave it as it is. The reason is it most likely
977 : : * never ends up with NE_FIT_TYPE splitting. In case of
978 : : * percpu allocations offsets and sizes are aligned to
979 : : * fixed align request, i.e. RE_FIT_TYPE and FL_FIT_TYPE
980 : : * are its main fitting cases.
981 : : *
982 : : * There are a few exceptions though, as an example it is
983 : : * a first allocation (early boot up) when we have "one"
984 : : * big free space that has to be split.
985 : : *
986 : : * Also we can hit this path in case of regular "vmap"
987 : : * allocations, if "this" current CPU was not preloaded.
988 : : * See the comment in alloc_vmap_area() why. If so, then
989 : : * GFP_NOWAIT is used instead to get an extra object for
990 : : * split purpose. That is rare and most time does not
991 : : * occur.
992 : : *
993 : : * What happens if an allocation gets failed. Basically,
994 : : * an "overflow" path is triggered to purge lazily freed
995 : : * areas to free some memory, then, the "retry" path is
996 : : * triggered to repeat one more time. See more details
997 : : * in alloc_vmap_area() function.
998 : : */
999 : 0 : lva = kmem_cache_alloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1000 [ # # # # ]: 0 : if (!lva)
1001 : : return -1;
1002 : : }
1003 : :
1004 : : /*
1005 : : * Build the remainder.
1006 : : */
1007 : 450 : lva->va_start = va->va_start;
1008 : 450 : lva->va_end = nva_start_addr;
1009 : :
1010 : : /*
1011 : : * Shrink this VA to remaining size.
1012 : : */
1013 : 450 : va->va_start = nva_start_addr + size;
1014 : : } else {
1015 : : return -1;
1016 : : }
1017 : :
1018 [ + - + + ]: 332065 : if (type != FL_FIT_TYPE) {
1019 : 331690 : augment_tree_propagate_from(va);
1020 : :
1021 [ + - + + ]: 331690 : if (lva) /* type == NE_FIT_TYPE */
1022 : 30 : insert_vmap_area_augment(lva, &va->rb_node,
1023 : : &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
1024 : : }
1025 : :
1026 : : return 0;
1027 : : }
1028 : :
1029 : : /*
1030 : : * Returns a start address of the newly allocated area, if success.
1031 : : * Otherwise a vend is returned that indicates failure.
1032 : : */
1033 : : static __always_inline unsigned long
1034 : 332035 : __alloc_vmap_area(unsigned long size, unsigned long align,
1035 : : unsigned long vstart, unsigned long vend)
1036 : : {
1037 : 332035 : unsigned long nva_start_addr;
1038 : 332035 : struct vmap_area *va;
1039 : 332035 : enum fit_type type;
1040 : 332035 : int ret;
1041 : :
1042 : 332035 : va = find_vmap_lowest_match(size, align, vstart);
1043 [ + - ]: 332035 : if (unlikely(!va))
1044 : : return vend;
1045 : :
1046 [ + + ]: 332035 : if (va->va_start > vstart)
1047 : 331735 : nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
1048 : : else
1049 : 300 : nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
1050 : :
1051 : : /* Check the "vend" restriction. */
1052 [ + - ]: 332035 : if (nva_start_addr + size > vend)
1053 : : return vend;
1054 : :
1055 : : /* Classify what we have found. */
1056 [ + - ]: 332035 : type = classify_va_fit_type(va, nva_start_addr, size);
1057 [ - + + - ]: 332035 : if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
1058 : : return vend;
1059 : :
1060 : : /* Update the free vmap_area. */
1061 [ + + ]: 332035 : ret = adjust_va_to_fit_type(va, nva_start_addr, size, type);
1062 : 420 : if (ret)
1063 : : return vend;
1064 : :
1065 : : #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
1066 : : find_vmap_lowest_match_check(size);
1067 : : #endif
1068 : :
1069 : : return nva_start_addr;
1070 : : }
1071 : :
1072 : : /*
1073 : : * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
1074 : : */
1075 : 0 : static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
1076 : : {
1077 : : /*
1078 : : * Remove from the busy tree/list.
1079 : : */
1080 : 0 : spin_lock(&vmap_area_lock);
1081 [ # # ]: 0 : unlink_va(va, &vmap_area_root);
1082 : 0 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
1083 : :
1084 : : /*
1085 : : * Insert/Merge it back to the free tree/list.
1086 : : */
1087 : 0 : spin_lock(&free_vmap_area_lock);
1088 [ # # ]: 0 : merge_or_add_vmap_area(va, &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
1089 : 0 : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1090 : 0 : }
1091 : :
1092 : : /*
1093 : : * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
1094 : : * vstart and vend.
1095 : : */
1096 : 332035 : static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
1097 : : unsigned long align,
1098 : : unsigned long vstart, unsigned long vend,
1099 : : int node, gfp_t gfp_mask)
1100 : : {
1101 : 332035 : struct vmap_area *va, *pva;
1102 : 332035 : unsigned long addr;
1103 : 332035 : int purged = 0;
1104 : 332035 : int ret;
1105 : :
1106 [ - + ]: 332035 : BUG_ON(!size);
1107 [ - + ]: 332035 : BUG_ON(offset_in_page(size));
1108 [ + - - + ]: 664070 : BUG_ON(!is_power_of_2(align));
1109 : :
1110 [ + - ]: 332035 : if (unlikely(!vmap_initialized))
1111 : : return ERR_PTR(-EBUSY);
1112 : :
1113 : 332035 : might_sleep();
1114 : 332035 : gfp_mask = gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK;
1115 : :
1116 : 332035 : va = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep, gfp_mask, node);
1117 [ + - ]: 332035 : if (unlikely(!va))
1118 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
1119 : :
1120 : : /*
1121 : : * Only scan the relevant parts containing pointers to other objects
1122 : : * to avoid false negatives.
1123 : : */
1124 : : kmemleak_scan_area(&va->rb_node, SIZE_MAX, gfp_mask);
1125 : :
1126 : : retry:
1127 : : /*
1128 : : * Preload this CPU with one extra vmap_area object. It is used
1129 : : * when fit type of free area is NE_FIT_TYPE. Please note, it
1130 : : * does not guarantee that an allocation occurs on a CPU that
1131 : : * is preloaded, instead we minimize the case when it is not.
1132 : : * It can happen because of cpu migration, because there is a
1133 : : * race until the below spinlock is taken.
1134 : : *
1135 : : * The preload is done in non-atomic context, thus it allows us
1136 : : * to use more permissive allocation masks to be more stable under
1137 : : * low memory condition and high memory pressure. In rare case,
1138 : : * if not preloaded, GFP_NOWAIT is used.
1139 : : *
1140 : : * Set "pva" to NULL here, because of "retry" path.
1141 : : */
1142 : 332035 : pva = NULL;
1143 : :
1144 [ + + ]: 332035 : if (!this_cpu_read(ne_fit_preload_node))
1145 : : /*
1146 : : * Even if it fails we do not really care about that.
1147 : : * Just proceed as it is. If needed "overflow" path
1148 : : * will refill the cache we allocate from.
1149 : : */
1150 : 480 : pva = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep, gfp_mask, node);
1151 : :
1152 : 332035 : spin_lock(&free_vmap_area_lock);
1153 : :
1154 [ + + - + ]: 332035 : if (pva && __this_cpu_cmpxchg(ne_fit_preload_node, NULL, pva))
1155 : 0 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, pva);
1156 : :
1157 : : /*
1158 : : * If an allocation fails, the "vend" address is
1159 : : * returned. Therefore trigger the overflow path.
1160 : : */
1161 : 332035 : addr = __alloc_vmap_area(size, align, vstart, vend);
1162 : 332035 : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1163 : :
1164 [ - + ]: 332035 : if (unlikely(addr == vend))
1165 : 0 : goto overflow;
1166 : :
1167 : 332035 : va->va_start = addr;
1168 : 332035 : va->va_end = addr + size;
1169 : 332035 : va->vm = NULL;
1170 : :
1171 : :
1172 : 332035 : spin_lock(&vmap_area_lock);
1173 : 332035 : insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
1174 : 332035 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
1175 : :
1176 [ - + ]: 332035 : BUG_ON(!IS_ALIGNED(va->va_start, align));
1177 [ - + ]: 332035 : BUG_ON(va->va_start < vstart);
1178 [ - + ]: 332035 : BUG_ON(va->va_end > vend);
1179 : :
1180 : : ret = kasan_populate_vmalloc(addr, size);
1181 : : if (ret) {
1182 : : free_vmap_area(va);
1183 : : return ERR_PTR(ret);
1184 : : }
1185 : :
1186 : : return va;
1187 : :
1188 : : overflow:
1189 [ # # ]: 0 : if (!purged) {
1190 : 0 : purge_vmap_area_lazy();
1191 : 0 : purged = 1;
1192 : 0 : goto retry;
1193 : : }
1194 : :
1195 [ # # ]: 0 : if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask)) {
1196 : 0 : unsigned long freed = 0;
1197 : 0 : blocking_notifier_call_chain(&vmap_notify_list, 0, &freed);
1198 [ # # ]: 0 : if (freed > 0) {
1199 : 0 : purged = 0;
1200 : 0 : goto retry;
1201 : : }
1202 : : }
1203 : :
1204 [ # # # # ]: 0 : if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1205 : 0 : pr_warn("vmap allocation for size %lu failed: use vmalloc=<size> to increase size\n",
1206 : : size);
1207 : :
1208 : 0 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1209 : 0 : return ERR_PTR(-EBUSY);
1210 : : }
1211 : :
1212 : 0 : int register_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1213 : : {
1214 : 0 : return blocking_notifier_chain_register(&vmap_notify_list, nb);
1215 : : }
1216 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(register_vmap_purge_notifier);
1217 : :
1218 : 0 : int unregister_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1219 : : {
1220 : 0 : return blocking_notifier_chain_unregister(&vmap_notify_list, nb);
1221 : : }
1222 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_vmap_purge_notifier);
1223 : :
1224 : : /*
1225 : : * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
1226 : : */
1227 : 327403 : static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
1228 : : {
1229 : 327403 : vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
1230 : : }
1231 : :
1232 : : /*
1233 : : * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
1234 : : * before attempting to purge with a TLB flush.
1235 : : *
1236 : : * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
1237 : : * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
1238 : : * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
1239 : : * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
1240 : : * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
1241 : : * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
1242 : : * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
1243 : : * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
1244 : : * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
1245 : : * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
1246 : : * becomes a problem on bigger systems.
1247 : : */
1248 : 327979 : static unsigned long lazy_max_pages(void)
1249 : : {
1250 : 327979 : unsigned int log;
1251 : :
1252 : 655958 : log = fls(num_online_cpus());
1253 : :
1254 : 327979 : return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
1255 : : }
1256 : :
1257 : : static atomic_long_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1258 : :
1259 : : /*
1260 : : * Serialize vmap purging. There is no actual criticial section protected
1261 : : * by this look, but we want to avoid concurrent calls for performance
1262 : : * reasons and to make the pcpu_get_vm_areas more deterministic.
1263 : : */
1264 : : static DEFINE_MUTEX(vmap_purge_lock);
1265 : :
1266 : : /* for per-CPU blocks */
1267 : : static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
1268 : :
1269 : : /*
1270 : : * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
1271 : : * immediately freed.
1272 : : */
1273 : 0 : void set_iounmap_nonlazy(void)
1274 : : {
1275 : 0 : atomic_long_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
1276 : 0 : }
1277 : :
1278 : : /*
1279 : : * Purges all lazily-freed vmap areas.
1280 : : */
1281 : 4284 : static bool __purge_vmap_area_lazy(unsigned long start, unsigned long end)
1282 : : {
1283 : 4284 : unsigned long resched_threshold;
1284 : 4284 : struct llist_node *valist;
1285 : 4284 : struct vmap_area *va;
1286 : 4284 : struct vmap_area *n_va;
1287 : :
1288 : 4284 : lockdep_assert_held(&vmap_purge_lock);
1289 : :
1290 : 4284 : valist = llist_del_all(&vmap_purge_list);
1291 [ + + ]: 4284 : if (unlikely(valist == NULL))
1292 : : return false;
1293 : :
1294 : : /*
1295 : : * First make sure the mappings are removed from all page-tables
1296 : : * before they are freed.
1297 : : */
1298 : 576 : vmalloc_sync_unmappings();
1299 : :
1300 : : /*
1301 : : * TODO: to calculate a flush range without looping.
1302 : : * The list can be up to lazy_max_pages() elements.
1303 : : */
1304 [ + + ]: 247883 : llist_for_each_entry(va, valist, purge_list) {
1305 : 247307 : if (va->va_start < start)
1306 : : start = va->va_start;
1307 : 247307 : if (va->va_end > end)
1308 : : end = va->va_end;
1309 : : }
1310 : :
1311 : 576 : flush_tlb_kernel_range(start, end);
1312 : 576 : resched_threshold = lazy_max_pages() << 1;
1313 : :
1314 : 576 : spin_lock(&free_vmap_area_lock);
1315 [ + + ]: 248459 : llist_for_each_entry_safe(va, n_va, valist, purge_list) {
1316 : 247307 : unsigned long nr = (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
1317 : 247307 : unsigned long orig_start = va->va_start;
1318 : 247307 : unsigned long orig_end = va->va_end;
1319 : :
1320 : : /*
1321 : : * Finally insert or merge lazily-freed area. It is
1322 : : * detached and there is no need to "unlink" it from
1323 : : * anything.
1324 : : */
1325 [ + - ]: 247307 : va = merge_or_add_vmap_area(va, &free_vmap_area_root,
1326 : : &free_vmap_area_list);
1327 : :
1328 [ + + ]: 247307 : if (is_vmalloc_or_module_addr((void *)orig_start))
1329 : 120 : kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
1330 : : va->va_start, va->va_end);
1331 : :
1332 : 247307 : atomic_long_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
1333 : :
1334 [ + - ]: 247307 : if (atomic_long_read(&vmap_lazy_nr) < resched_threshold)
1335 : 247307 : cond_resched_lock(&free_vmap_area_lock);
1336 : : }
1337 : 576 : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
1338 : 576 : return true;
1339 : : }
1340 : :
1341 : : /*
1342 : : * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
1343 : : * is already purging.
1344 : : */
1345 : 84 : static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
1346 : : {
1347 [ + - ]: 84 : if (mutex_trylock(&vmap_purge_lock)) {
1348 : 84 : __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1349 : 84 : mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1350 : : }
1351 : 84 : }
1352 : :
1353 : : /*
1354 : : * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
1355 : : */
1356 : 0 : static void purge_vmap_area_lazy(void)
1357 : : {
1358 : 0 : mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1359 : 0 : purge_fragmented_blocks_allcpus();
1360 : 0 : __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1361 : 0 : mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1362 : 0 : }
1363 : :
1364 : : /*
1365 : : * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
1366 : : * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
1367 : : * previously.
1368 : : */
1369 : 327403 : static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
1370 : : {
1371 : 327403 : unsigned long nr_lazy;
1372 : :
1373 : 327403 : spin_lock(&vmap_area_lock);
1374 [ - + ]: 327403 : unlink_va(va, &vmap_area_root);
1375 : 327403 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
1376 : :
1377 : 327403 : nr_lazy = atomic_long_add_return((va->va_end - va->va_start) >>
1378 : : PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
1379 : :
1380 : : /* After this point, we may free va at any time */
1381 : 327403 : llist_add(&va->purge_list, &vmap_purge_list);
1382 : :
1383 [ + + ]: 327403 : if (unlikely(nr_lazy > lazy_max_pages()))
1384 : 84 : try_purge_vmap_area_lazy();
1385 : 327403 : }
1386 : :
1387 : : /*
1388 : : * Free and unmap a vmap area
1389 : : */
1390 : 327403 : static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
1391 : : {
1392 : 327403 : flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
1393 : 327403 : unmap_vmap_area(va);
1394 : 327403 : if (debug_pagealloc_enabled_static())
1395 : : flush_tlb_kernel_range(va->va_start, va->va_end);
1396 : :
1397 : 0 : free_vmap_area_noflush(va);
1398 : 0 : }
1399 : :
1400 : 329863 : static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
1401 : : {
1402 : 329863 : struct vmap_area *va;
1403 : :
1404 : 329863 : spin_lock(&vmap_area_lock);
1405 : 329863 : va = __find_vmap_area(addr);
1406 : 329863 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
1407 : :
1408 : 329863 : return va;
1409 : : }
1410 : :
1411 : : /*** Per cpu kva allocator ***/
1412 : :
1413 : : /*
1414 : : * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
1415 : : * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
1416 : : */
1417 : : /*
1418 : : * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
1419 : : * to #define VMALLOC_SPACE (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
1420 : : * instead (we just need a rough idea)
1421 : : */
1422 : : #if BITS_PER_LONG == 32
1423 : : #define VMALLOC_SPACE (128UL*1024*1024)
1424 : : #else
1425 : : #define VMALLOC_SPACE (128UL*1024*1024*1024)
1426 : : #endif
1427 : :
1428 : : #define VMALLOC_PAGES (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
1429 : : #define VMAP_MAX_ALLOC BITS_PER_LONG /* 256K with 4K pages */
1430 : : #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX 1024 /* 4MB with 4K pages */
1431 : : #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN (VMAP_MAX_ALLOC*2)
1432 : : #define VMAP_MIN(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
1433 : : #define VMAP_MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
1434 : : #define VMAP_BBMAP_BITS \
1435 : : VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX, \
1436 : : VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN, \
1437 : : VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
1438 : :
1439 : : #define VMAP_BLOCK_SIZE (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
1440 : :
1441 : : struct vmap_block_queue {
1442 : : spinlock_t lock;
1443 : : struct list_head free;
1444 : : };
1445 : :
1446 : : struct vmap_block {
1447 : : spinlock_t lock;
1448 : : struct vmap_area *va;
1449 : : unsigned long free, dirty;
1450 : : unsigned long dirty_min, dirty_max; /*< dirty range */
1451 : : struct list_head free_list;
1452 : : struct rcu_head rcu_head;
1453 : : struct list_head purge;
1454 : : };
1455 : :
1456 : : /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
1457 : : static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
1458 : :
1459 : : /*
1460 : : * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
1461 : : * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
1462 : : * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
1463 : : */
1464 : : static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
1465 : : static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
1466 : :
1467 : : /*
1468 : : * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
1469 : : * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
1470 : : * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
1471 : : * big problem.
1472 : : */
1473 : :
1474 : 0 : static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
1475 : : {
1476 : 0 : addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
1477 : 0 : addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
1478 : 0 : return addr;
1479 : : }
1480 : :
1481 : 0 : static void *vmap_block_vaddr(unsigned long va_start, unsigned long pages_off)
1482 : : {
1483 : 0 : unsigned long addr;
1484 : :
1485 : 0 : addr = va_start + (pages_off << PAGE_SHIFT);
1486 : 0 : BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) != addr_to_vb_idx(va_start));
1487 : 0 : return (void *)addr;
1488 : : }
1489 : :
1490 : : /**
1491 : : * new_vmap_block - allocates new vmap_block and occupies 2^order pages in this
1492 : : * block. Of course pages number can't exceed VMAP_BBMAP_BITS
1493 : : * @order: how many 2^order pages should be occupied in newly allocated block
1494 : : * @gfp_mask: flags for the page level allocator
1495 : : *
1496 : : * Return: virtual address in a newly allocated block or ERR_PTR(-errno)
1497 : : */
1498 : 0 : static void *new_vmap_block(unsigned int order, gfp_t gfp_mask)
1499 : : {
1500 : 0 : struct vmap_block_queue *vbq;
1501 : 0 : struct vmap_block *vb;
1502 : 0 : struct vmap_area *va;
1503 : 0 : unsigned long vb_idx;
1504 : 0 : int node, err;
1505 : 0 : void *vaddr;
1506 : :
1507 : 0 : node = numa_node_id();
1508 : :
1509 : 0 : vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
1510 : : gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1511 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!vb))
1512 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
1513 : :
1514 [ # # # ]: 0 : va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
1515 : 0 : VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1516 : : node, gfp_mask);
1517 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(va)) {
1518 : 0 : kfree(vb);
1519 : 0 : return ERR_CAST(va);
1520 : : }
1521 : :
1522 : 0 : err = radix_tree_preload(gfp_mask);
1523 [ # # ]: 0 : if (unlikely(err)) {
1524 : 0 : kfree(vb);
1525 : 0 : free_vmap_area(va);
1526 : 0 : return ERR_PTR(err);
1527 : : }
1528 : :
1529 : 0 : vaddr = vmap_block_vaddr(va->va_start, 0);
1530 [ # # ]: 0 : spin_lock_init(&vb->lock);
1531 : 0 : vb->va = va;
1532 : : /* At least something should be left free */
1533 [ # # ]: 0 : BUG_ON(VMAP_BBMAP_BITS <= (1UL << order));
1534 : 0 : vb->free = VMAP_BBMAP_BITS - (1UL << order);
1535 : 0 : vb->dirty = 0;
1536 : 0 : vb->dirty_min = VMAP_BBMAP_BITS;
1537 : 0 : vb->dirty_max = 0;
1538 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
1539 : :
1540 : 0 : vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
1541 : 0 : spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
1542 : 0 : err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
1543 : 0 : spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
1544 [ # # ]: 0 : BUG_ON(err);
1545 : 0 : radix_tree_preload_end();
1546 : :
1547 : 0 : vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1548 : 0 : spin_lock(&vbq->lock);
1549 : 0 : list_add_tail_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
1550 : 0 : spin_unlock(&vbq->lock);
1551 : 0 : put_cpu_var(vmap_block_queue);
1552 : :
1553 : 0 : return vaddr;
1554 : : }
1555 : :
1556 : 0 : static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
1557 : : {
1558 : 0 : struct vmap_block *tmp;
1559 : 0 : unsigned long vb_idx;
1560 : :
1561 : 0 : vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
1562 : 0 : spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
1563 : 0 : tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
1564 : 0 : spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
1565 [ # # ]: 0 : BUG_ON(tmp != vb);
1566 : :
1567 : 0 : free_vmap_area_noflush(vb->va);
1568 [ # # ]: 0 : kfree_rcu(vb, rcu_head);
1569 : 0 : }
1570 : :
1571 : 4200 : static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
1572 : : {
1573 : 4200 : LIST_HEAD(purge);
1574 : 4200 : struct vmap_block *vb;
1575 : 4200 : struct vmap_block *n_vb;
1576 : 4200 : struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1577 : :
1578 : 4200 : rcu_read_lock();
1579 [ - + ]: 4200 : list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1580 : :
1581 [ # # # # ]: 0 : if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
1582 : 0 : continue;
1583 : :
1584 : 0 : spin_lock(&vb->lock);
1585 [ # # # # ]: 0 : if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
1586 : 0 : vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
1587 : 0 : vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
1588 : 0 : vb->dirty_min = 0;
1589 : 0 : vb->dirty_max = VMAP_BBMAP_BITS;
1590 : 0 : spin_lock(&vbq->lock);
1591 : 0 : list_del_rcu(&vb->free_list);
1592 : 0 : spin_unlock(&vbq->lock);
1593 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1594 : 0 : list_add_tail(&vb->purge, &purge);
1595 : : } else
1596 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1597 : : }
1598 : 4200 : rcu_read_unlock();
1599 : :
1600 [ - + ]: 4200 : list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
1601 : 0 : list_del(&vb->purge);
1602 : 0 : free_vmap_block(vb);
1603 : : }
1604 : 4200 : }
1605 : :
1606 : 4200 : static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
1607 : : {
1608 : 4200 : int cpu;
1609 : :
1610 [ + + ]: 8400 : for_each_possible_cpu(cpu)
1611 : 4200 : purge_fragmented_blocks(cpu);
1612 : 4200 : }
1613 : :
1614 : 0 : static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
1615 : : {
1616 : 0 : struct vmap_block_queue *vbq;
1617 : 0 : struct vmap_block *vb;
1618 : 0 : void *vaddr = NULL;
1619 : 0 : unsigned int order;
1620 : :
1621 [ # # ]: 0 : BUG_ON(offset_in_page(size));
1622 [ # # ]: 0 : BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1623 [ # # # # ]: 0 : if (WARN_ON(size == 0)) {
1624 : : /*
1625 : : * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
1626 : : * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
1627 : : * early.
1628 : : */
1629 : : return NULL;
1630 : : }
1631 : 0 : order = get_order(size);
1632 : :
1633 : 0 : rcu_read_lock();
1634 : 0 : vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1635 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1636 : 0 : unsigned long pages_off;
1637 : :
1638 : 0 : spin_lock(&vb->lock);
1639 [ # # ]: 0 : if (vb->free < (1UL << order)) {
1640 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1641 : 0 : continue;
1642 : : }
1643 : :
1644 : 0 : pages_off = VMAP_BBMAP_BITS - vb->free;
1645 [ # # ]: 0 : vaddr = vmap_block_vaddr(vb->va->va_start, pages_off);
1646 : 0 : vb->free -= 1UL << order;
1647 [ # # ]: 0 : if (vb->free == 0) {
1648 : 0 : spin_lock(&vbq->lock);
1649 : 0 : list_del_rcu(&vb->free_list);
1650 : 0 : spin_unlock(&vbq->lock);
1651 : : }
1652 : :
1653 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1654 : : break;
1655 : : }
1656 : :
1657 : 0 : put_cpu_var(vmap_block_queue);
1658 : 0 : rcu_read_unlock();
1659 : :
1660 : : /* Allocate new block if nothing was found */
1661 [ # # ]: 0 : if (!vaddr)
1662 : 0 : vaddr = new_vmap_block(order, gfp_mask);
1663 : :
1664 : : return vaddr;
1665 : : }
1666 : :
1667 : 0 : static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
1668 : : {
1669 : 0 : unsigned long offset;
1670 : 0 : unsigned long vb_idx;
1671 : 0 : unsigned int order;
1672 : 0 : struct vmap_block *vb;
1673 : :
1674 [ # # ]: 0 : BUG_ON(offset_in_page(size));
1675 [ # # ]: 0 : BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1676 : :
1677 : 0 : flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1678 : :
1679 : 0 : order = get_order(size);
1680 : :
1681 : 0 : offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
1682 : 0 : offset >>= PAGE_SHIFT;
1683 : :
1684 : 0 : vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
1685 : 0 : rcu_read_lock();
1686 : 0 : vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
1687 : 0 : rcu_read_unlock();
1688 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!vb);
1689 : :
1690 : 0 : vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1691 : :
1692 : 0 : if (debug_pagealloc_enabled_static())
1693 : : flush_tlb_kernel_range((unsigned long)addr,
1694 : : (unsigned long)addr + size);
1695 : :
1696 : 0 : spin_lock(&vb->lock);
1697 : :
1698 : : /* Expand dirty range */
1699 : 0 : vb->dirty_min = min(vb->dirty_min, offset);
1700 : 0 : vb->dirty_max = max(vb->dirty_max, offset + (1UL << order));
1701 : :
1702 : 0 : vb->dirty += 1UL << order;
1703 [ # # ]: 0 : if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
1704 [ # # ]: 0 : BUG_ON(vb->free);
1705 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1706 : 0 : free_vmap_block(vb);
1707 : : } else
1708 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1709 : 0 : }
1710 : :
1711 : 4200 : static void _vm_unmap_aliases(unsigned long start, unsigned long end, int flush)
1712 : : {
1713 : 4200 : int cpu;
1714 : :
1715 [ + - ]: 4200 : if (unlikely(!vmap_initialized))
1716 : : return;
1717 : :
1718 : 4200 : might_sleep();
1719 : :
1720 [ + + ]: 12600 : for_each_possible_cpu(cpu) {
1721 : 4200 : struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1722 : 4200 : struct vmap_block *vb;
1723 : :
1724 : 4200 : rcu_read_lock();
1725 [ - + ]: 4200 : list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1726 : 0 : spin_lock(&vb->lock);
1727 [ # # ]: 0 : if (vb->dirty) {
1728 : 0 : unsigned long va_start = vb->va->va_start;
1729 : 0 : unsigned long s, e;
1730 : :
1731 : 0 : s = va_start + (vb->dirty_min << PAGE_SHIFT);
1732 : 0 : e = va_start + (vb->dirty_max << PAGE_SHIFT);
1733 : :
1734 : 0 : start = min(s, start);
1735 : 0 : end = max(e, end);
1736 : :
1737 : 0 : flush = 1;
1738 : : }
1739 : 0 : spin_unlock(&vb->lock);
1740 : : }
1741 : 4200 : rcu_read_unlock();
1742 : : }
1743 : :
1744 : 4200 : mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1745 : 4200 : purge_fragmented_blocks_allcpus();
1746 [ + + - + ]: 4200 : if (!__purge_vmap_area_lazy(start, end) && flush)
1747 : 0 : flush_tlb_kernel_range(start, end);
1748 : 4200 : mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1749 : : }
1750 : :
1751 : : /**
1752 : : * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1753 : : *
1754 : : * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1755 : : * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1756 : : * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1757 : : * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1758 : : * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1759 : : *
1760 : : * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1761 : : * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1762 : : * from the vmap layer.
1763 : : */
1764 : 4080 : void vm_unmap_aliases(void)
1765 : : {
1766 : 4080 : unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1767 : 4080 : int flush = 0;
1768 : :
1769 : 4080 : _vm_unmap_aliases(start, end, flush);
1770 : 4080 : }
1771 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1772 : :
1773 : : /**
1774 : : * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1775 : : * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1776 : : * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1777 : : */
1778 : 0 : void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1779 : : {
1780 : 0 : unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1781 : 0 : unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1782 : 0 : struct vmap_area *va;
1783 : :
1784 : 0 : might_sleep();
1785 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!addr);
1786 [ # # ]: 0 : BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1787 [ # # # # : 0 : BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
# ]
1788 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(addr));
1789 : :
1790 [ # # ]: 0 : kasan_poison_vmalloc(mem, size);
1791 : :
1792 [ # # ]: 0 : if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1793 : 0 : debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1794 : 0 : vb_free(mem, size);
1795 : 0 : return;
1796 : : }
1797 : :
1798 : 0 : va = find_vmap_area(addr);
1799 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!va);
1800 : 0 : debug_check_no_locks_freed((void *)va->va_start,
1801 : 0 : (va->va_end - va->va_start));
1802 : 0 : free_unmap_vmap_area(va);
1803 : : }
1804 : : EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1805 : :
1806 : : /**
1807 : : * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1808 : : * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1809 : : * @count: number of pages
1810 : : * @node: prefer to allocate data structures on this node
1811 : : * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1812 : : *
1813 : : * If you use this function for less than VMAP_MAX_ALLOC pages, it could be
1814 : : * faster than vmap so it's good. But if you mix long-life and short-life
1815 : : * objects with vm_map_ram(), it could consume lots of address space through
1816 : : * fragmentation (especially on a 32bit machine). You could see failures in
1817 : : * the end. Please use this function for short-lived objects.
1818 : : *
1819 : : * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1820 : : */
1821 : 0 : void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1822 : : {
1823 : 0 : unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1824 : 0 : unsigned long addr;
1825 : 0 : void *mem;
1826 : :
1827 [ # # ]: 0 : if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1828 : 0 : mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1829 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(mem))
1830 : : return NULL;
1831 : : addr = (unsigned long)mem;
1832 : : } else {
1833 : 0 : struct vmap_area *va;
1834 [ # # # ]: 0 : va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1835 : 0 : VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1836 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(va))
1837 : : return NULL;
1838 : :
1839 : 0 : addr = va->va_start;
1840 : 0 : mem = (void *)addr;
1841 : : }
1842 : :
1843 : 0 : kasan_unpoison_vmalloc(mem, size);
1844 : :
1845 [ # # ]: 0 : if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1846 : 0 : vm_unmap_ram(mem, count);
1847 : 0 : return NULL;
1848 : : }
1849 : : return mem;
1850 : : }
1851 : : EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1852 : :
1853 : : static struct vm_struct *vmlist __initdata;
1854 : :
1855 : : /**
1856 : : * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1857 : : * @vm: vm_struct to add
1858 : : *
1859 : : * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1860 : : * vmalloc_init() is called. @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1861 : : * should contain proper values and the other fields should be zero.
1862 : : *
1863 : : * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1864 : : */
1865 : 0 : void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1866 : : {
1867 : 0 : struct vm_struct *tmp, **p;
1868 : :
1869 [ # # ]: 0 : BUG_ON(vmap_initialized);
1870 [ # # ]: 0 : for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1871 [ # # ]: 0 : if (tmp->addr >= vm->addr) {
1872 [ # # ]: 0 : BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1873 : : break;
1874 : : } else
1875 [ # # ]: 0 : BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1876 : : }
1877 : 0 : vm->next = *p;
1878 : 0 : *p = vm;
1879 : 0 : }
1880 : :
1881 : : /**
1882 : : * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1883 : : * @vm: vm_struct to register
1884 : : * @align: requested alignment
1885 : : *
1886 : : * This function is used to register kernel vm area before
1887 : : * vmalloc_init() is called. @vm->size and @vm->flags should contain
1888 : : * proper values on entry and other fields should be zero. On return,
1889 : : * vm->addr contains the allocated address.
1890 : : *
1891 : : * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1892 : : */
1893 : 0 : void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1894 : : {
1895 : 0 : static size_t vm_init_off __initdata;
1896 : 0 : unsigned long addr;
1897 : :
1898 : 0 : addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1899 : 0 : vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1900 : :
1901 : 0 : vm->addr = (void *)addr;
1902 : :
1903 : 0 : vm_area_add_early(vm);
1904 : 0 : }
1905 : :
1906 : 30 : static void vmap_init_free_space(void)
1907 : : {
1908 : 30 : unsigned long vmap_start = 1;
1909 : 30 : const unsigned long vmap_end = ULONG_MAX;
1910 : 30 : struct vmap_area *busy, *free;
1911 : :
1912 : : /*
1913 : : * B F B B B F
1914 : : * -|-----|.....|-----|-----|-----|.....|-
1915 : : * | The KVA space |
1916 : : * |<--------------------------------->|
1917 : : */
1918 [ - + ]: 30 : list_for_each_entry(busy, &vmap_area_list, list) {
1919 [ # # ]: 0 : if (busy->va_start - vmap_start > 0) {
1920 : 0 : free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1921 [ # # # # ]: 0 : if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
1922 : 0 : free->va_start = vmap_start;
1923 : 0 : free->va_end = busy->va_start;
1924 : :
1925 : 0 : insert_vmap_area_augment(free, NULL,
1926 : : &free_vmap_area_root,
1927 : : &free_vmap_area_list);
1928 : : }
1929 : : }
1930 : :
1931 : 0 : vmap_start = busy->va_end;
1932 : : }
1933 : :
1934 [ + - ]: 30 : if (vmap_end - vmap_start > 0) {
1935 : 30 : free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1936 [ - + + - ]: 30 : if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
1937 : 30 : free->va_start = vmap_start;
1938 : 30 : free->va_end = vmap_end;
1939 : :
1940 : 30 : insert_vmap_area_augment(free, NULL,
1941 : : &free_vmap_area_root,
1942 : : &free_vmap_area_list);
1943 : : }
1944 : : }
1945 : 30 : }
1946 : :
1947 : 30 : void __init vmalloc_init(void)
1948 : : {
1949 : 30 : struct vmap_area *va;
1950 : 30 : struct vm_struct *tmp;
1951 : 30 : int i;
1952 : :
1953 : : /*
1954 : : * Create the cache for vmap_area objects.
1955 : : */
1956 : 30 : vmap_area_cachep = KMEM_CACHE(vmap_area, SLAB_PANIC);
1957 : :
1958 [ + + ]: 90 : for_each_possible_cpu(i) {
1959 : 30 : struct vmap_block_queue *vbq;
1960 : 30 : struct vfree_deferred *p;
1961 : :
1962 : 30 : vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1963 : 30 : spin_lock_init(&vbq->lock);
1964 : 30 : INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1965 : 30 : p = &per_cpu(vfree_deferred, i);
1966 : 30 : init_llist_head(&p->list);
1967 : 60 : INIT_WORK(&p->wq, free_work);
1968 : : }
1969 : :
1970 : : /* Import existing vmlist entries. */
1971 [ - + ]: 30 : for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1972 : 0 : va = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1973 [ # # # # ]: 0 : if (WARN_ON_ONCE(!va))
1974 : 0 : continue;
1975 : :
1976 : 0 : va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1977 : 0 : va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1978 : 0 : va->vm = tmp;
1979 : 0 : insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
1980 : : }
1981 : :
1982 : : /*
1983 : : * Now we can initialize a free vmap space.
1984 : : */
1985 : 30 : vmap_init_free_space();
1986 : 30 : vmap_initialized = true;
1987 : 30 : }
1988 : :
1989 : : /**
1990 : : * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1991 : : * @addr: start of the VM area to map
1992 : : * @size: size of the VM area to map
1993 : : * @prot: page protection flags to use
1994 : : * @pages: pages to map
1995 : : *
1996 : : * Map PFN_UP(@size) pages at @addr. The VM area @addr and @size
1997 : : * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1998 : : * friends.
1999 : : *
2000 : : * NOTE:
2001 : : * This function does NOT do any cache flushing. The caller is
2002 : : * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
2003 : : * before calling this function.
2004 : : *
2005 : : * RETURNS:
2006 : : * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
2007 : : */
2008 : 60 : int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
2009 : : pgprot_t prot, struct page **pages)
2010 : : {
2011 : 60 : return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
2012 : : }
2013 : :
2014 : : /**
2015 : : * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
2016 : : * @addr: start of the VM area to unmap
2017 : : * @size: size of the VM area to unmap
2018 : : *
2019 : : * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr. The VM area @addr and @size
2020 : : * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
2021 : : * friends.
2022 : : *
2023 : : * NOTE:
2024 : : * This function does NOT do any cache flushing. The caller is
2025 : : * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
2026 : : * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
2027 : : */
2028 : 0 : void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
2029 : : {
2030 : 0 : vunmap_page_range(addr, addr + size);
2031 : 0 : }
2032 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
2033 : :
2034 : : /**
2035 : : * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
2036 : : * @addr: start of the VM area to unmap
2037 : : * @size: size of the VM area to unmap
2038 : : *
2039 : : * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
2040 : : * the unmapping and tlb after.
2041 : : */
2042 : 0 : void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
2043 : : {
2044 : 0 : unsigned long end = addr + size;
2045 : :
2046 : 0 : flush_cache_vunmap(addr, end);
2047 : 0 : vunmap_page_range(addr, end);
2048 : 0 : flush_tlb_kernel_range(addr, end);
2049 : 0 : }
2050 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range);
2051 : :
2052 : 331105 : int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page **pages)
2053 : : {
2054 : 331105 : unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
2055 [ + + ]: 331105 : unsigned long end = addr + get_vm_area_size(area);
2056 : 331105 : int err;
2057 : :
2058 : 331105 : err = vmap_page_range(addr, end, prot, pages);
2059 : :
2060 : 331105 : return err > 0 ? 0 : err;
2061 : : }
2062 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
2063 : :
2064 : 331345 : static inline void setup_vmalloc_vm_locked(struct vm_struct *vm,
2065 : : struct vmap_area *va, unsigned long flags, const void *caller)
2066 : : {
2067 : 331345 : vm->flags = flags;
2068 : 331345 : vm->addr = (void *)va->va_start;
2069 : 331345 : vm->size = va->va_end - va->va_start;
2070 : 331345 : vm->caller = caller;
2071 : 331345 : va->vm = vm;
2072 : : }
2073 : :
2074 : 331315 : static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
2075 : : unsigned long flags, const void *caller)
2076 : : {
2077 : 331315 : spin_lock(&vmap_area_lock);
2078 : 331315 : setup_vmalloc_vm_locked(vm, va, flags, caller);
2079 : 331315 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
2080 : : }
2081 : :
2082 : 330589 : static void clear_vm_uninitialized_flag(struct vm_struct *vm)
2083 : : {
2084 : : /*
2085 : : * Before removing VM_UNINITIALIZED,
2086 : : * we should make sure that vm has proper values.
2087 : : * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
2088 : : */
2089 : 330589 : smp_wmb();
2090 : 330589 : vm->flags &= ~VM_UNINITIALIZED;
2091 : : }
2092 : :
2093 : 331315 : static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
2094 : : unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
2095 : : unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
2096 : : {
2097 : 331315 : struct vmap_area *va;
2098 : 331315 : struct vm_struct *area;
2099 : 331315 : unsigned long requested_size = size;
2100 : :
2101 [ - + ]: 331315 : BUG_ON(in_interrupt());
2102 : 331315 : size = PAGE_ALIGN(size);
2103 [ + - ]: 331315 : if (unlikely(!size))
2104 : : return NULL;
2105 : :
2106 [ + + ]: 331315 : if (flags & VM_IOREMAP)
2107 [ + - ]: 480 : align = 1ul << clamp_t(int, get_count_order_long(size),
2108 : : PAGE_SHIFT, IOREMAP_MAX_ORDER);
2109 : :
2110 : 331315 : area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
2111 [ + - ]: 331315 : if (unlikely(!area))
2112 : : return NULL;
2113 : :
2114 [ + + ]: 331315 : if (!(flags & VM_NO_GUARD))
2115 : 331075 : size += PAGE_SIZE;
2116 : :
2117 : 331315 : va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
2118 [ - + ]: 331315 : if (IS_ERR(va)) {
2119 : 0 : kfree(area);
2120 : 0 : return NULL;
2121 : : }
2122 : :
2123 : 331315 : kasan_unpoison_vmalloc((void *)va->va_start, requested_size);
2124 : :
2125 : 331315 : setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
2126 : :
2127 : 331315 : return area;
2128 : : }
2129 : :
2130 : 0 : struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
2131 : : unsigned long start, unsigned long end)
2132 : : {
2133 : 0 : return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
2134 : 0 : GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
2135 : : }
2136 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
2137 : :
2138 : 0 : struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2139 : : unsigned long start, unsigned long end,
2140 : : const void *caller)
2141 : : {
2142 : 0 : return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
2143 : : GFP_KERNEL, caller);
2144 : : }
2145 : :
2146 : : /**
2147 : : * get_vm_area - reserve a contiguous kernel virtual area
2148 : : * @size: size of the area
2149 : : * @flags: %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
2150 : : *
2151 : : * Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
2152 : : * and reserved it for out purposes. Returns the area descriptor
2153 : : * on success or %NULL on failure.
2154 : : *
2155 : : * Return: the area descriptor on success or %NULL on failure.
2156 : : */
2157 : 0 : struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
2158 : : {
2159 : 0 : return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2160 : : NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
2161 : 0 : __builtin_return_address(0));
2162 : : }
2163 : :
2164 : 246 : struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2165 : : const void *caller)
2166 : : {
2167 [ - + - ]: 492 : return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2168 : : NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
2169 : : }
2170 : :
2171 : : /**
2172 : : * find_vm_area - find a continuous kernel virtual area
2173 : : * @addr: base address
2174 : : *
2175 : : * Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
2176 : : * It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
2177 : : * pointer valid.
2178 : : *
2179 : : * Return: pointer to the found area or %NULL on faulure
2180 : : */
2181 : 329863 : struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
2182 : : {
2183 : 329863 : struct vmap_area *va;
2184 : :
2185 : 2514 : va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
2186 [ - - + - : 329863 : if (!va)
+ - ]
2187 : : return NULL;
2188 : :
2189 : 329863 : return va->vm;
2190 : : }
2191 : :
2192 : : /**
2193 : : * remove_vm_area - find and remove a continuous kernel virtual area
2194 : : * @addr: base address
2195 : : *
2196 : : * Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
2197 : : * This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
2198 : : * on SMP machines, except for its size or flags.
2199 : : *
2200 : : * Return: pointer to the found area or %NULL on faulure
2201 : : */
2202 : 327403 : struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
2203 : : {
2204 : 327403 : struct vmap_area *va;
2205 : :
2206 : 327403 : might_sleep();
2207 : :
2208 : 327403 : spin_lock(&vmap_area_lock);
2209 : 327403 : va = __find_vmap_area((unsigned long)addr);
2210 [ + - + - ]: 327403 : if (va && va->vm) {
2211 : 327403 : struct vm_struct *vm = va->vm;
2212 : :
2213 : 327403 : va->vm = NULL;
2214 : 327403 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
2215 : :
2216 : 327403 : kasan_free_shadow(vm);
2217 : 327403 : free_unmap_vmap_area(va);
2218 : :
2219 : 327403 : return vm;
2220 : : }
2221 : :
2222 : 0 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
2223 : 0 : return NULL;
2224 : : }
2225 : :
2226 : : static inline void set_area_direct_map(const struct vm_struct *area,
2227 : : int (*set_direct_map)(struct page *page))
2228 : : {
2229 : : int i;
2230 : :
2231 : : for (i = 0; i < area->nr_pages; i++)
2232 : : if (page_address(area->pages[i]))
2233 : : set_direct_map(area->pages[i]);
2234 : : }
2235 : :
2236 : : /* Handle removing and resetting vm mappings related to the vm_struct. */
2237 : 327349 : static void vm_remove_mappings(struct vm_struct *area, int deallocate_pages)
2238 : : {
2239 : 327349 : unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
2240 : 327349 : int flush_reset = area->flags & VM_FLUSH_RESET_PERMS;
2241 : 327349 : int flush_dmap = 0;
2242 : 327349 : int i;
2243 : :
2244 : 327349 : remove_vm_area(area->addr);
2245 : :
2246 : : /* If this is not VM_FLUSH_RESET_PERMS memory, no need for the below. */
2247 [ + + ]: 327349 : if (!flush_reset)
2248 : : return;
2249 : :
2250 : : /*
2251 : : * If not deallocating pages, just do the flush of the VM area and
2252 : : * return.
2253 : : */
2254 [ - + ]: 120 : if (!deallocate_pages) {
2255 : 0 : vm_unmap_aliases();
2256 : 0 : return;
2257 : : }
2258 : :
2259 : : /*
2260 : : * If execution gets here, flush the vm mapping and reset the direct
2261 : : * map. Find the start and end range of the direct mappings to make sure
2262 : : * the vm_unmap_aliases() flush includes the direct map.
2263 : : */
2264 [ + + ]: 1950 : for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2265 [ + - ]: 1830 : unsigned long addr = (unsigned long)page_address(area->pages[i]);
2266 [ + - ]: 1830 : if (addr) {
2267 : 1830 : start = min(addr, start);
2268 : 1830 : end = max(addr + PAGE_SIZE, end);
2269 : 1830 : flush_dmap = 1;
2270 : : }
2271 : : }
2272 : :
2273 : : /*
2274 : : * Set direct map to something invalid so that it won't be cached if
2275 : : * there are any accesses after the TLB flush, then flush the TLB and
2276 : : * reset the direct map permissions to the default.
2277 : : */
2278 : 120 : set_area_direct_map(area, set_direct_map_invalid_noflush);
2279 : 120 : _vm_unmap_aliases(start, end, flush_dmap);
2280 : 120 : set_area_direct_map(area, set_direct_map_default_noflush);
2281 : : }
2282 : :
2283 : 327349 : static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
2284 : : {
2285 : 327349 : struct vm_struct *area;
2286 : :
2287 [ + - ]: 327349 : if (!addr)
2288 : : return;
2289 : :
2290 [ - + + - ]: 327349 : if (WARN(!PAGE_ALIGNED(addr), "Trying to vfree() bad address (%p)\n",
2291 : : addr))
2292 : : return;
2293 : :
2294 : 327349 : area = find_vm_area(addr);
2295 [ - + ]: 327349 : if (unlikely(!area)) {
2296 : 0 : WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
2297 : : addr);
2298 : 0 : return;
2299 : : }
2300 : :
2301 : 327349 : debug_check_no_locks_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2302 : 327349 : debug_check_no_obj_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2303 : :
2304 : 327349 : kasan_poison_vmalloc(area->addr, area->size);
2305 : :
2306 : 327349 : vm_remove_mappings(area, deallocate_pages);
2307 : :
2308 [ + - ]: 327349 : if (deallocate_pages) {
2309 : : int i;
2310 : :
2311 [ + + ]: 909664 : for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2312 : 582315 : struct page *page = area->pages[i];
2313 : :
2314 [ - + ]: 582315 : BUG_ON(!page);
2315 : 582315 : __free_pages(page, 0);
2316 : : }
2317 : 327349 : atomic_long_sub(area->nr_pages, &nr_vmalloc_pages);
2318 : :
2319 : 327349 : kvfree(area->pages);
2320 : : }
2321 : :
2322 : 327349 : kfree(area);
2323 : 327349 : return;
2324 : : }
2325 : :
2326 : 0 : static inline void __vfree_deferred(const void *addr)
2327 : : {
2328 : : /*
2329 : : * Use raw_cpu_ptr() because this can be called from preemptible
2330 : : * context. Preemption is absolutely fine here, because the llist_add()
2331 : : * implementation is lockless, so it works even if we are adding to
2332 : : * nother cpu's list. schedule_work() should be fine with this too.
2333 : : */
2334 : 0 : struct vfree_deferred *p = raw_cpu_ptr(&vfree_deferred);
2335 : :
2336 [ # # ]: 0 : if (llist_add((struct llist_node *)addr, &p->list))
2337 : 0 : schedule_work(&p->wq);
2338 : 0 : }
2339 : :
2340 : : /**
2341 : : * vfree_atomic - release memory allocated by vmalloc()
2342 : : * @addr: memory base address
2343 : : *
2344 : : * This one is just like vfree() but can be called in any atomic context
2345 : : * except NMIs.
2346 : : */
2347 : 0 : void vfree_atomic(const void *addr)
2348 : : {
2349 [ # # ]: 0 : BUG_ON(in_nmi());
2350 : :
2351 [ # # ]: 0 : kmemleak_free(addr);
2352 : :
2353 [ # # ]: 0 : if (!addr)
2354 : : return;
2355 : 0 : __vfree_deferred(addr);
2356 : : }
2357 : :
2358 : 327349 : static void __vfree(const void *addr)
2359 : : {
2360 [ - + ]: 327349 : if (unlikely(in_interrupt()))
2361 : 0 : __vfree_deferred(addr);
2362 : : else
2363 : 327349 : __vunmap(addr, 1);
2364 : 327349 : }
2365 : :
2366 : : /**
2367 : : * vfree - release memory allocated by vmalloc()
2368 : : * @addr: memory base address
2369 : : *
2370 : : * Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
2371 : : * obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
2372 : : * NULL, no operation is performed.
2373 : : *
2374 : : * Must not be called in NMI context (strictly speaking, only if we don't
2375 : : * have CONFIG_ARCH_HAVE_NMI_SAFE_CMPXCHG, but making the calling
2376 : : * conventions for vfree() arch-depenedent would be a really bad idea)
2377 : : *
2378 : : * May sleep if called *not* from interrupt context.
2379 : : *
2380 : : * NOTE: assumes that the object at @addr has a size >= sizeof(llist_node)
2381 : : */
2382 : 327379 : void vfree(const void *addr)
2383 : : {
2384 [ - + ]: 327379 : BUG_ON(in_nmi());
2385 : :
2386 [ + - ]: 327379 : kmemleak_free(addr);
2387 : :
2388 [ + - ]: 327379 : might_sleep_if(!in_interrupt());
2389 : :
2390 [ + + ]: 327379 : if (!addr)
2391 : : return;
2392 : :
2393 : 327349 : __vfree(addr);
2394 : : }
2395 : : EXPORT_SYMBOL(vfree);
2396 : :
2397 : : /**
2398 : : * vunmap - release virtual mapping obtained by vmap()
2399 : : * @addr: memory base address
2400 : : *
2401 : : * Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
2402 : : * which was created from the page array passed to vmap().
2403 : : *
2404 : : * Must not be called in interrupt context.
2405 : : */
2406 : 0 : void vunmap(const void *addr)
2407 : : {
2408 [ # # ]: 0 : BUG_ON(in_interrupt());
2409 : 0 : might_sleep();
2410 [ # # ]: 0 : if (addr)
2411 : 0 : __vunmap(addr, 0);
2412 : 0 : }
2413 : : EXPORT_SYMBOL(vunmap);
2414 : :
2415 : : /**
2416 : : * vmap - map an array of pages into virtually contiguous space
2417 : : * @pages: array of page pointers
2418 : : * @count: number of pages to map
2419 : : * @flags: vm_area->flags
2420 : : * @prot: page protection for the mapping
2421 : : *
2422 : : * Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
2423 : : * space.
2424 : : *
2425 : : * Return: the address of the area or %NULL on failure
2426 : : */
2427 : 6 : void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
2428 : : unsigned long flags, pgprot_t prot)
2429 : : {
2430 : 6 : struct vm_struct *area;
2431 : 6 : unsigned long size; /* In bytes */
2432 : :
2433 : 6 : might_sleep();
2434 : :
2435 [ + - ]: 6 : if (count > totalram_pages())
2436 : : return NULL;
2437 : :
2438 : 6 : size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
2439 : 6 : area = get_vm_area_caller(size, flags, __builtin_return_address(0));
2440 [ + - ]: 6 : if (!area)
2441 : : return NULL;
2442 : :
2443 [ - + ]: 6 : if (map_vm_area(area, prot, pages)) {
2444 : 0 : vunmap(area->addr);
2445 : 0 : return NULL;
2446 : : }
2447 : :
2448 : 6 : return area->addr;
2449 : : }
2450 : : EXPORT_SYMBOL(vmap);
2451 : :
2452 : : static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
2453 : : gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
2454 : : int node, const void *caller);
2455 : 330619 : static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
2456 : : pgprot_t prot, int node)
2457 : : {
2458 : 330619 : struct page **pages;
2459 : 330619 : unsigned int nr_pages, array_size, i;
2460 : 330619 : const gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
2461 : 330619 : const gfp_t alloc_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
2462 : 330619 : const gfp_t highmem_mask = (gfp_mask & (GFP_DMA | GFP_DMA32)) ?
2463 [ + - ]: 330619 : 0 :
2464 : : __GFP_HIGHMEM;
2465 : :
2466 [ + + ]: 330619 : nr_pages = get_vm_area_size(area) >> PAGE_SHIFT;
2467 : 330619 : array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
2468 : :
2469 : : /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
2470 [ + + ]: 330619 : if (array_size > PAGE_SIZE) {
2471 : 120 : pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|highmem_mask,
2472 : 120 : PAGE_KERNEL, node, area->caller);
2473 : : } else {
2474 [ - + ]: 330499 : pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
2475 : : }
2476 : :
2477 [ - + ]: 330619 : if (!pages) {
2478 : 0 : remove_vm_area(area->addr);
2479 : 0 : kfree(area);
2480 : 0 : return NULL;
2481 : : }
2482 : :
2483 : 330619 : area->pages = pages;
2484 : 330619 : area->nr_pages = nr_pages;
2485 : :
2486 [ + + ]: 937594 : for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2487 : 606975 : struct page *page;
2488 : :
2489 [ + - ]: 606975 : if (node == NUMA_NO_NODE)
2490 : 606975 : page = alloc_page(alloc_mask|highmem_mask);
2491 : : else
2492 : 0 : page = alloc_pages_node(node, alloc_mask|highmem_mask, 0);
2493 : :
2494 [ - + ]: 606975 : if (unlikely(!page)) {
2495 : : /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
2496 : 0 : area->nr_pages = i;
2497 : 0 : atomic_long_add(area->nr_pages, &nr_vmalloc_pages);
2498 : 0 : goto fail;
2499 : : }
2500 : 606975 : area->pages[i] = page;
2501 [ + - ]: 606975 : if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2502 : 606975 : cond_resched();
2503 : : }
2504 : 330619 : atomic_long_add(area->nr_pages, &nr_vmalloc_pages);
2505 : :
2506 [ - + ]: 330619 : if (map_vm_area(area, prot, pages))
2507 : 0 : goto fail;
2508 : 330619 : return area->addr;
2509 : :
2510 : 0 : fail:
2511 : 0 : warn_alloc(gfp_mask, NULL,
2512 : : "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes",
2513 : 0 : (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
2514 : 0 : __vfree(area->addr);
2515 : 0 : return NULL;
2516 : : }
2517 : :
2518 : : /**
2519 : : * __vmalloc_node_range - allocate virtually contiguous memory
2520 : : * @size: allocation size
2521 : : * @align: desired alignment
2522 : : * @start: vm area range start
2523 : : * @end: vm area range end
2524 : : * @gfp_mask: flags for the page level allocator
2525 : : * @prot: protection mask for the allocated pages
2526 : : * @vm_flags: additional vm area flags (e.g. %VM_NO_GUARD)
2527 : : * @node: node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
2528 : : * @caller: caller's return address
2529 : : *
2530 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2531 : : * allocator with @gfp_mask flags. Map them into contiguous
2532 : : * kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
2533 : : *
2534 : : * Return: the address of the area or %NULL on failure
2535 : : */
2536 : 330589 : void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
2537 : : unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
2538 : : pgprot_t prot, unsigned long vm_flags, int node,
2539 : : const void *caller)
2540 : : {
2541 : 330589 : struct vm_struct *area;
2542 : 330589 : void *addr;
2543 : 330589 : unsigned long real_size = size;
2544 : :
2545 : 330589 : size = PAGE_ALIGN(size);
2546 [ + - - + ]: 330589 : if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages())
2547 : 0 : goto fail;
2548 : :
2549 : 330589 : area = __get_vm_area_node(real_size, align, VM_ALLOC | VM_UNINITIALIZED |
2550 : : vm_flags, start, end, node, gfp_mask, caller);
2551 [ - + ]: 330589 : if (!area)
2552 : 0 : goto fail;
2553 : :
2554 : 330589 : addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node);
2555 [ + - ]: 330589 : if (!addr)
2556 : : return NULL;
2557 : :
2558 : : /*
2559 : : * In this function, newly allocated vm_struct has VM_UNINITIALIZED
2560 : : * flag. It means that vm_struct is not fully initialized.
2561 : : * Now, it is fully initialized, so remove this flag here.
2562 : : */
2563 : 330589 : clear_vm_uninitialized_flag(area);
2564 : :
2565 : 330589 : kmemleak_vmalloc(area, size, gfp_mask);
2566 : :
2567 : 330589 : return addr;
2568 : :
2569 : 0 : fail:
2570 : 0 : warn_alloc(gfp_mask, NULL,
2571 : : "vmalloc: allocation failure: %lu bytes", real_size);
2572 : 0 : return NULL;
2573 : : }
2574 : :
2575 : : /*
2576 : : * This is only for performance analysis of vmalloc and stress purpose.
2577 : : * It is required by vmalloc test module, therefore do not use it other
2578 : : * than that.
2579 : : */
2580 : : #ifdef CONFIG_TEST_VMALLOC_MODULE
2581 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__vmalloc_node_range);
2582 : : #endif
2583 : :
2584 : : /**
2585 : : * __vmalloc_node - allocate virtually contiguous memory
2586 : : * @size: allocation size
2587 : : * @align: desired alignment
2588 : : * @gfp_mask: flags for the page level allocator
2589 : : * @prot: protection mask for the allocated pages
2590 : : * @node: node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
2591 : : * @caller: caller's return address
2592 : : *
2593 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2594 : : * allocator with @gfp_mask flags. Map them into contiguous
2595 : : * kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
2596 : : *
2597 : : * Reclaim modifiers in @gfp_mask - __GFP_NORETRY, __GFP_RETRY_MAYFAIL
2598 : : * and __GFP_NOFAIL are not supported
2599 : : *
2600 : : * Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted
2601 : : * with mm people.
2602 : : *
2603 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2604 : : */
2605 : 330049 : static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
2606 : : gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
2607 : : int node, const void *caller)
2608 : : {
2609 [ - + - ]: 660098 : return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2610 : : gfp_mask, prot, 0, node, caller);
2611 : : }
2612 : :
2613 : 1830 : void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
2614 : : {
2615 : 1830 : return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
2616 : 1830 : __builtin_return_address(0));
2617 : : }
2618 : : EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
2619 : :
2620 : 328009 : static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
2621 : : int node, gfp_t flags)
2622 : : {
2623 : 328009 : return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
2624 : 328009 : node, __builtin_return_address(0));
2625 : : }
2626 : :
2627 : :
2628 : 0 : void *__vmalloc_node_flags_caller(unsigned long size, int node, gfp_t flags,
2629 : : void *caller)
2630 : : {
2631 : 0 : return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL, node, caller);
2632 : : }
2633 : :
2634 : : /**
2635 : : * vmalloc - allocate virtually contiguous memory
2636 : : * @size: allocation size
2637 : : *
2638 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2639 : : * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2640 : : *
2641 : : * For tight control over page level allocator and protection flags
2642 : : * use __vmalloc() instead.
2643 : : *
2644 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2645 : : */
2646 : 325050 : void *vmalloc(unsigned long size)
2647 : : {
2648 : 325050 : return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
2649 : : GFP_KERNEL);
2650 : : }
2651 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
2652 : :
2653 : : /**
2654 : : * vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
2655 : : * @size: allocation size
2656 : : *
2657 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2658 : : * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2659 : : * The memory allocated is set to zero.
2660 : : *
2661 : : * For tight control over page level allocator and protection flags
2662 : : * use __vmalloc() instead.
2663 : : *
2664 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2665 : : */
2666 : 2929 : void *vzalloc(unsigned long size)
2667 : : {
2668 : 2929 : return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
2669 : : GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
2670 : : }
2671 : : EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
2672 : :
2673 : : /**
2674 : : * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
2675 : : * @size: allocation size
2676 : : *
2677 : : * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
2678 : : * without leaking data.
2679 : : *
2680 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2681 : : */
2682 : 30 : void *vmalloc_user(unsigned long size)
2683 : : {
2684 : 30 : return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2685 [ - + - ]: 30 : GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
2686 : : VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
2687 : 30 : __builtin_return_address(0));
2688 : : }
2689 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
2690 : :
2691 : : /**
2692 : : * vmalloc_node - allocate memory on a specific node
2693 : : * @size: allocation size
2694 : : * @node: numa node
2695 : : *
2696 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2697 : : * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2698 : : *
2699 : : * For tight control over page level allocator and protection flags
2700 : : * use __vmalloc() instead.
2701 : : *
2702 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2703 : : */
2704 : 0 : void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
2705 : : {
2706 : 0 : return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL,
2707 : 0 : node, __builtin_return_address(0));
2708 : : }
2709 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
2710 : :
2711 : : /**
2712 : : * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
2713 : : * @size: allocation size
2714 : : * @node: numa node
2715 : : *
2716 : : * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2717 : : * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2718 : : * The memory allocated is set to zero.
2719 : : *
2720 : : * For tight control over page level allocator and protection flags
2721 : : * use __vmalloc_node() instead.
2722 : : *
2723 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2724 : : */
2725 : 30 : void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
2726 : : {
2727 : 30 : return __vmalloc_node_flags(size, node,
2728 : : GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
2729 : : }
2730 : : EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
2731 : :
2732 : : /**
2733 : : * vmalloc_user_node_flags - allocate memory for userspace on a specific node
2734 : : * @size: allocation size
2735 : : * @node: numa node
2736 : : * @flags: flags for the page level allocator
2737 : : *
2738 : : * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
2739 : : * without leaking data.
2740 : : *
2741 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2742 : : */
2743 : 0 : void *vmalloc_user_node_flags(unsigned long size, int node, gfp_t flags)
2744 : : {
2745 : 0 : return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2746 [ # # # ]: 0 : flags | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
2747 : : VM_USERMAP, node,
2748 : 0 : __builtin_return_address(0));
2749 : : }
2750 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user_node_flags);
2751 : :
2752 : : /**
2753 : : * vmalloc_exec - allocate virtually contiguous, executable memory
2754 : : * @size: allocation size
2755 : : *
2756 : : * Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
2757 : : * the page level allocator and map them into contiguous and
2758 : : * executable kernel virtual space.
2759 : : *
2760 : : * For tight control over page level allocator and protection flags
2761 : : * use __vmalloc() instead.
2762 : : *
2763 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2764 : : */
2765 : 0 : void *vmalloc_exec(unsigned long size)
2766 : : {
2767 : 0 : return __vmalloc_node_range(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2768 [ # # # ]: 0 : GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC, VM_FLUSH_RESET_PERMS,
2769 : 0 : NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
2770 : : }
2771 : :
2772 : : #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
2773 : : #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
2774 : : #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
2775 : : #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA | GFP_KERNEL)
2776 : : #else
2777 : : /*
2778 : : * 64b systems should always have either DMA or DMA32 zones. For others
2779 : : * GFP_DMA32 should do the right thing and use the normal zone.
2780 : : */
2781 : : #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
2782 : : #endif
2783 : :
2784 : : /**
2785 : : * vmalloc_32 - allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
2786 : : * @size: allocation size
2787 : : *
2788 : : * Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
2789 : : * page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2790 : : *
2791 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2792 : : */
2793 : 0 : void *vmalloc_32(unsigned long size)
2794 : : {
2795 : 0 : return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
2796 : 0 : NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
2797 : : }
2798 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
2799 : :
2800 : : /**
2801 : : * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
2802 : : * @size: allocation size
2803 : : *
2804 : : * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
2805 : : * mapped to userspace without leaking data.
2806 : : *
2807 : : * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2808 : : */
2809 : 0 : void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
2810 : : {
2811 : 0 : return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2812 [ # # # ]: 0 : GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
2813 : : VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
2814 : 0 : __builtin_return_address(0));
2815 : : }
2816 : : EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
2817 : :
2818 : : /*
2819 : : * small helper routine , copy contents to buf from addr.
2820 : : * If the page is not present, fill zero.
2821 : : */
2822 : :
2823 : 0 : static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2824 : : {
2825 : 0 : struct page *p;
2826 : 0 : int copied = 0;
2827 : :
2828 [ # # ]: 0 : while (count) {
2829 : 0 : unsigned long offset, length;
2830 : :
2831 : 0 : offset = offset_in_page(addr);
2832 : 0 : length = PAGE_SIZE - offset;
2833 : 0 : if (length > count)
2834 : : length = count;
2835 : 0 : p = vmalloc_to_page(addr);
2836 : : /*
2837 : : * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2838 : : * lock. But adding lock here means that we need to add
2839 : : * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2840 : : * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2841 : : * kmap() and get small overhead in this access function.
2842 : : */
2843 [ # # ]: 0 : if (p) {
2844 : : /*
2845 : : * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2846 : : * function description)
2847 : : */
2848 : 0 : void *map = kmap_atomic(p);
2849 : 0 : memcpy(buf, map + offset, length);
2850 : 0 : kunmap_atomic(map);
2851 : : } else
2852 : 0 : memset(buf, 0, length);
2853 : :
2854 : 0 : addr += length;
2855 : 0 : buf += length;
2856 : 0 : copied += length;
2857 : 0 : count -= length;
2858 : : }
2859 : 0 : return copied;
2860 : : }
2861 : :
2862 : 0 : static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2863 : : {
2864 : 0 : struct page *p;
2865 : 0 : int copied = 0;
2866 : :
2867 [ # # ]: 0 : while (count) {
2868 : 0 : unsigned long offset, length;
2869 : :
2870 : 0 : offset = offset_in_page(addr);
2871 : 0 : length = PAGE_SIZE - offset;
2872 : 0 : if (length > count)
2873 : : length = count;
2874 : 0 : p = vmalloc_to_page(addr);
2875 : : /*
2876 : : * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2877 : : * lock. But adding lock here means that we need to add
2878 : : * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2879 : : * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2880 : : * kmap() and get small overhead in this access function.
2881 : : */
2882 [ # # ]: 0 : if (p) {
2883 : : /*
2884 : : * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2885 : : * function description)
2886 : : */
2887 : 0 : void *map = kmap_atomic(p);
2888 : 0 : memcpy(map + offset, buf, length);
2889 : 0 : kunmap_atomic(map);
2890 : : }
2891 : 0 : addr += length;
2892 : 0 : buf += length;
2893 : 0 : copied += length;
2894 : 0 : count -= length;
2895 : : }
2896 : 0 : return copied;
2897 : : }
2898 : :
2899 : : /**
2900 : : * vread() - read vmalloc area in a safe way.
2901 : : * @buf: buffer for reading data
2902 : : * @addr: vm address.
2903 : : * @count: number of bytes to be read.
2904 : : *
2905 : : * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2906 : : * copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2907 : : * of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2908 : : * proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2909 : : * IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2910 : : *
2911 : : * If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2912 : : * vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2913 : : *
2914 : : * Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2915 : : * should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2916 : : * This is for routines which have to access vmalloc area without
2917 : : * any information, as /dev/kmem.
2918 : : *
2919 : : * Return: number of bytes for which addr and buf should be increased
2920 : : * (same number as @count) or %0 if [addr...addr+count) doesn't
2921 : : * include any intersection with valid vmalloc area
2922 : : */
2923 : 0 : long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2924 : : {
2925 : 0 : struct vmap_area *va;
2926 : 0 : struct vm_struct *vm;
2927 : 0 : char *vaddr, *buf_start = buf;
2928 : 0 : unsigned long buflen = count;
2929 : 0 : unsigned long n;
2930 : :
2931 : : /* Don't allow overflow */
2932 [ # # ]: 0 : if ((unsigned long) addr + count < count)
2933 : 0 : count = -(unsigned long) addr;
2934 : :
2935 : 0 : spin_lock(&vmap_area_lock);
2936 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2937 [ # # ]: 0 : if (!count)
2938 : : break;
2939 : :
2940 [ # # ]: 0 : if (!va->vm)
2941 : 0 : continue;
2942 : :
2943 : 0 : vm = va->vm;
2944 : 0 : vaddr = (char *) vm->addr;
2945 [ # # # # ]: 0 : if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2946 : 0 : continue;
2947 [ # # ]: 0 : while (addr < vaddr) {
2948 [ # # ]: 0 : if (count == 0)
2949 : 0 : goto finished;
2950 : 0 : *buf = '\0';
2951 : 0 : buf++;
2952 : 0 : addr++;
2953 : 0 : count--;
2954 : : }
2955 [ # # ]: 0 : n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2956 : 0 : if (n > count)
2957 : : n = count;
2958 [ # # ]: 0 : if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2959 : 0 : aligned_vread(buf, addr, n);
2960 : : else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2961 : 0 : memset(buf, 0, n);
2962 : 0 : buf += n;
2963 : 0 : addr += n;
2964 : 0 : count -= n;
2965 : : }
2966 : 0 : finished:
2967 : 0 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
2968 : :
2969 [ # # ]: 0 : if (buf == buf_start)
2970 : : return 0;
2971 : : /* zero-fill memory holes */
2972 [ # # ]: 0 : if (buf != buf_start + buflen)
2973 : 0 : memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2974 : :
2975 : 0 : return buflen;
2976 : : }
2977 : :
2978 : : /**
2979 : : * vwrite() - write vmalloc area in a safe way.
2980 : : * @buf: buffer for source data
2981 : : * @addr: vm address.
2982 : : * @count: number of bytes to be read.
2983 : : *
2984 : : * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2985 : : * copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2986 : : * [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2987 : : * proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2988 : : * IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2989 : : *
2990 : : * If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2991 : : * vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2992 : : *
2993 : : * Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2994 : : * should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2995 : : * This is for routines which have to access vmalloc area without
2996 : : * any information, as /dev/kmem.
2997 : : *
2998 : : * Return: number of bytes for which addr and buf should be
2999 : : * increased (same number as @count) or %0 if [addr...addr+count)
3000 : : * doesn't include any intersection with valid vmalloc area
3001 : : */
3002 : 0 : long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
3003 : : {
3004 : 0 : struct vmap_area *va;
3005 : 0 : struct vm_struct *vm;
3006 : 0 : char *vaddr;
3007 : 0 : unsigned long n, buflen;
3008 : 0 : int copied = 0;
3009 : :
3010 : : /* Don't allow overflow */
3011 [ # # ]: 0 : if ((unsigned long) addr + count < count)
3012 : 0 : count = -(unsigned long) addr;
3013 : 0 : buflen = count;
3014 : :
3015 : 0 : spin_lock(&vmap_area_lock);
3016 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
3017 [ # # ]: 0 : if (!count)
3018 : : break;
3019 : :
3020 [ # # ]: 0 : if (!va->vm)
3021 : 0 : continue;
3022 : :
3023 : 0 : vm = va->vm;
3024 : 0 : vaddr = (char *) vm->addr;
3025 [ # # # # ]: 0 : if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
3026 : 0 : continue;
3027 [ # # ]: 0 : while (addr < vaddr) {
3028 [ # # ]: 0 : if (count == 0)
3029 : 0 : goto finished;
3030 : 0 : buf++;
3031 : 0 : addr++;
3032 : 0 : count--;
3033 : : }
3034 [ # # ]: 0 : n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
3035 : 0 : if (n > count)
3036 : : n = count;
3037 [ # # ]: 0 : if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
3038 : 0 : aligned_vwrite(buf, addr, n);
3039 : 0 : copied++;
3040 : : }
3041 : 0 : buf += n;
3042 : 0 : addr += n;
3043 : 0 : count -= n;
3044 : : }
3045 : 0 : finished:
3046 : 0 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
3047 [ # # ]: 0 : if (!copied)
3048 : : return 0;
3049 : 0 : return buflen;
3050 : : }
3051 : :
3052 : : /**
3053 : : * remap_vmalloc_range_partial - map vmalloc pages to userspace
3054 : : * @vma: vma to cover
3055 : : * @uaddr: target user address to start at
3056 : : * @kaddr: virtual address of vmalloc kernel memory
3057 : : * @size: size of map area
3058 : : *
3059 : : * Returns: 0 for success, -Exxx on failure
3060 : : *
3061 : : * This function checks that @kaddr is a valid vmalloc'ed area,
3062 : : * and that it is big enough to cover the range starting at
3063 : : * @uaddr in @vma. Will return failure if that criteria isn't
3064 : : * met.
3065 : : *
3066 : : * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
3067 : : */
3068 : 0 : int remap_vmalloc_range_partial(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr,
3069 : : void *kaddr, unsigned long size)
3070 : : {
3071 : 0 : struct vm_struct *area;
3072 : :
3073 : 0 : size = PAGE_ALIGN(size);
3074 : :
3075 [ # # # # ]: 0 : if (!PAGE_ALIGNED(uaddr) || !PAGE_ALIGNED(kaddr))
3076 : : return -EINVAL;
3077 : :
3078 : 0 : area = find_vm_area(kaddr);
3079 [ # # ]: 0 : if (!area)
3080 : : return -EINVAL;
3081 : :
3082 [ # # ]: 0 : if (!(area->flags & (VM_USERMAP | VM_DMA_COHERENT)))
3083 : : return -EINVAL;
3084 : :
3085 [ # # # # ]: 0 : if (kaddr + size > area->addr + get_vm_area_size(area))
3086 : : return -EINVAL;
3087 : :
3088 : 0 : do {
3089 : 0 : struct page *page = vmalloc_to_page(kaddr);
3090 : 0 : int ret;
3091 : :
3092 : 0 : ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
3093 [ # # ]: 0 : if (ret)
3094 : 0 : return ret;
3095 : :
3096 : 0 : uaddr += PAGE_SIZE;
3097 : 0 : kaddr += PAGE_SIZE;
3098 : 0 : size -= PAGE_SIZE;
3099 [ # # ]: 0 : } while (size > 0);
3100 : :
3101 : 0 : vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
3102 : :
3103 : 0 : return 0;
3104 : : }
3105 : : EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range_partial);
3106 : :
3107 : : /**
3108 : : * remap_vmalloc_range - map vmalloc pages to userspace
3109 : : * @vma: vma to cover (map full range of vma)
3110 : : * @addr: vmalloc memory
3111 : : * @pgoff: number of pages into addr before first page to map
3112 : : *
3113 : : * Returns: 0 for success, -Exxx on failure
3114 : : *
3115 : : * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
3116 : : * that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
3117 : : * that criteria isn't met.
3118 : : *
3119 : : * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
3120 : : */
3121 : 0 : int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
3122 : : unsigned long pgoff)
3123 : : {
3124 : 0 : return remap_vmalloc_range_partial(vma, vma->vm_start,
3125 : 0 : addr + (pgoff << PAGE_SHIFT),
3126 : 0 : vma->vm_end - vma->vm_start);
3127 : : }
3128 : : EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
3129 : :
3130 : : /*
3131 : : * Implement stubs for vmalloc_sync_[un]mappings () if the architecture chose
3132 : : * not to have one.
3133 : : *
3134 : : * The purpose of this function is to make sure the vmalloc area
3135 : : * mappings are identical in all page-tables in the system.
3136 : : */
3137 : 0 : void __weak vmalloc_sync_mappings(void)
3138 : : {
3139 : 0 : }
3140 : :
3141 : 0 : void __weak vmalloc_sync_unmappings(void)
3142 : : {
3143 : 0 : }
3144 : :
3145 : 0 : static int f(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
3146 : : {
3147 : 0 : pte_t ***p = data;
3148 : :
3149 [ # # ]: 0 : if (p) {
3150 : 0 : *(*p) = pte;
3151 : 0 : (*p)++;
3152 : : }
3153 : 0 : return 0;
3154 : : }
3155 : :
3156 : : /**
3157 : : * alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
3158 : : * @size: size of the area
3159 : : * @ptes: returns the PTEs for the address space
3160 : : *
3161 : : * Returns: NULL on failure, vm_struct on success
3162 : : *
3163 : : * This function reserves a range of kernel address space, and
3164 : : * allocates pagetables to map that range. No actual mappings
3165 : : * are created.
3166 : : *
3167 : : * If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
3168 : : * allocated for the VM area are returned.
3169 : : */
3170 : 0 : struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
3171 : : {
3172 : 0 : struct vm_struct *area;
3173 : :
3174 : 0 : area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
3175 : 0 : __builtin_return_address(0));
3176 [ # # ]: 0 : if (area == NULL)
3177 : : return NULL;
3178 : :
3179 : : /*
3180 : : * This ensures that page tables are constructed for this region
3181 : : * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
3182 : : */
3183 [ # # ]: 0 : if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
3184 [ # # ]: 0 : size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
3185 : 0 : free_vm_area(area);
3186 : 0 : return NULL;
3187 : : }
3188 : :
3189 : : return area;
3190 : : }
3191 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
3192 : :
3193 : 0 : void free_vm_area(struct vm_struct *area)
3194 : : {
3195 : 0 : struct vm_struct *ret;
3196 : 0 : ret = remove_vm_area(area->addr);
3197 [ # # ]: 0 : BUG_ON(ret != area);
3198 : 0 : kfree(area);
3199 : 0 : }
3200 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
3201 : :
3202 : : #ifdef CONFIG_SMP
3203 : 0 : static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
3204 : : {
3205 [ # # ]: 0 : return rb_entry_safe(n, struct vmap_area, rb_node);
3206 : : }
3207 : :
3208 : : /**
3209 : : * pvm_find_va_enclose_addr - find the vmap_area @addr belongs to
3210 : : * @addr: target address
3211 : : *
3212 : : * Returns: vmap_area if it is found. If there is no such area
3213 : : * the first highest(reverse order) vmap_area is returned
3214 : : * i.e. va->va_start < addr && va->va_end < addr or NULL
3215 : : * if there are no any areas before @addr.
3216 : : */
3217 : : static struct vmap_area *
3218 : 60 : pvm_find_va_enclose_addr(unsigned long addr)
3219 : : {
3220 : 60 : struct vmap_area *va, *tmp;
3221 : 60 : struct rb_node *n;
3222 : :
3223 : 60 : n = free_vmap_area_root.rb_node;
3224 : 60 : va = NULL;
3225 : :
3226 [ + - - - : 60 : while (n) {
+ - ]
3227 : 60 : tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
3228 [ + - - - : 60 : if (tmp->va_start <= addr) {
+ - ]
3229 : 60 : va = tmp;
3230 [ - + - - : 60 : if (tmp->va_end >= addr)
- + ]
3231 : : break;
3232 : :
3233 : 0 : n = n->rb_right;
3234 : : } else {
3235 : 0 : n = n->rb_left;
3236 : : }
3237 : : }
3238 : :
3239 : 60 : return va;
3240 : : }
3241 : :
3242 : : /**
3243 : : * pvm_determine_end_from_reverse - find the highest aligned address
3244 : : * of free block below VMALLOC_END
3245 : : * @va:
3246 : : * in - the VA we start the search(reverse order);
3247 : : * out - the VA with the highest aligned end address.
3248 : : *
3249 : : * Returns: determined end address within vmap_area
3250 : : */
3251 : : static unsigned long
3252 : 30 : pvm_determine_end_from_reverse(struct vmap_area **va, unsigned long align)
3253 : : {
3254 [ - + - ]: 30 : unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3255 : 30 : unsigned long addr;
3256 : :
3257 [ + - ]: 30 : if (likely(*va)) {
3258 [ + - ]: 30 : list_for_each_entry_from_reverse((*va),
3259 : : &free_vmap_area_list, list) {
3260 : 30 : addr = min((*va)->va_end & ~(align - 1), vmalloc_end);
3261 [ + - ]: 30 : if ((*va)->va_start < addr)
3262 : 30 : return addr;
3263 : : }
3264 : : }
3265 : :
3266 : : return 0;
3267 : : }
3268 : :
3269 : : /**
3270 : : * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
3271 : : * @offsets: array containing offset of each area
3272 : : * @sizes: array containing size of each area
3273 : : * @nr_vms: the number of areas to allocate
3274 : : * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
3275 : : *
3276 : : * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
3277 : : * vm_structs on success, %NULL on failure
3278 : : *
3279 : : * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
3280 : : * maintain the offsets among percpu areas. This function allocates
3281 : : * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL. These areas tend to
3282 : : * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
3283 : : * to gigabytes. To avoid interacting with regular vmallocs, these
3284 : : * areas are allocated from top.
3285 : : *
3286 : : * Despite its complicated look, this allocator is rather simple. It
3287 : : * does everything top-down and scans free blocks from the end looking
3288 : : * for matching base. While scanning, if any of the areas do not fit the
3289 : : * base address is pulled down to fit the area. Scanning is repeated till
3290 : : * all the areas fit and then all necessary data structures are inserted
3291 : : * and the result is returned.
3292 : : */
3293 : 30 : struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
3294 : : const size_t *sizes, int nr_vms,
3295 : : size_t align)
3296 : : {
3297 : 30 : const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
3298 [ - + - ]: 30 : const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3299 : 30 : struct vmap_area **vas, *va;
3300 : 30 : struct vm_struct **vms;
3301 : 30 : int area, area2, last_area, term_area;
3302 : 30 : unsigned long base, start, size, end, last_end, orig_start, orig_end;
3303 : 30 : bool purged = false;
3304 : 30 : enum fit_type type;
3305 : :
3306 : : /* verify parameters and allocate data structures */
3307 [ + - - + ]: 60 : BUG_ON(offset_in_page(align) || !is_power_of_2(align));
3308 [ + + ]: 60 : for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
3309 : 30 : start = offsets[area];
3310 : 30 : end = start + sizes[area];
3311 : :
3312 : : /* is everything aligned properly? */
3313 [ - + ]: 30 : BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
3314 [ - + ]: 30 : BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
3315 : :
3316 : : /* detect the area with the highest address */
3317 [ - + ]: 30 : if (start > offsets[last_area])
3318 : 0 : last_area = area;
3319 : :
3320 [ - + ]: 30 : for (area2 = area + 1; area2 < nr_vms; area2++) {
3321 : 0 : unsigned long start2 = offsets[area2];
3322 : 0 : unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
3323 : :
3324 [ # # ]: 0 : BUG_ON(start2 < end && start < end2);
3325 : : }
3326 : : }
3327 : 30 : last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
3328 : :
3329 [ - + ]: 30 : if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
3330 : 0 : WARN_ON(true);
3331 : 0 : return NULL;
3332 : : }
3333 : :
3334 : 30 : vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
3335 : 30 : vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
3336 [ - + ]: 30 : if (!vas || !vms)
3337 : 0 : goto err_free2;
3338 : :
3339 [ + + ]: 60 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3340 : 30 : vas[area] = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3341 : 30 : vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
3342 [ + - - + ]: 30 : if (!vas[area] || !vms[area])
3343 : 0 : goto err_free;
3344 : : }
3345 : 30 : retry:
3346 : 30 : spin_lock(&free_vmap_area_lock);
3347 : :
3348 : : /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
3349 : 30 : area = term_area = last_area;
3350 : 30 : start = offsets[area];
3351 : 30 : end = start + sizes[area];
3352 : :
3353 : 30 : va = pvm_find_va_enclose_addr(vmalloc_end);
3354 : 30 : base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3355 : :
3356 : 30 : while (true) {
3357 : : /*
3358 : : * base might have underflowed, add last_end before
3359 : : * comparing.
3360 : : */
3361 [ - + ]: 30 : if (base + last_end < vmalloc_start + last_end)
3362 : 0 : goto overflow;
3363 : :
3364 : : /*
3365 : : * Fitting base has not been found.
3366 : : */
3367 [ - + ]: 30 : if (va == NULL)
3368 : 0 : goto overflow;
3369 : :
3370 : : /*
3371 : : * If required width exeeds current VA block, move
3372 : : * base downwards and then recheck.
3373 : : */
3374 [ - + ]: 30 : if (base + end > va->va_end) {
3375 : 0 : base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3376 : 0 : term_area = area;
3377 : 0 : continue;
3378 : : }
3379 : :
3380 : : /*
3381 : : * If this VA does not fit, move base downwards and recheck.
3382 : : */
3383 [ - + ]: 30 : if (base + start < va->va_start) {
3384 : 0 : va = node_to_va(rb_prev(&va->rb_node));
3385 : 0 : base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3386 : 0 : term_area = area;
3387 : 0 : continue;
3388 : : }
3389 : :
3390 : : /*
3391 : : * This area fits, move on to the previous one. If
3392 : : * the previous one is the terminal one, we're done.
3393 : : */
3394 : 30 : area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
3395 [ + - ]: 30 : if (area == term_area)
3396 : : break;
3397 : :
3398 : 0 : start = offsets[area];
3399 : 0 : end = start + sizes[area];
3400 : 0 : va = pvm_find_va_enclose_addr(base + end);
3401 : : }
3402 : :
3403 : : /* we've found a fitting base, insert all va's */
3404 [ + + ]: 60 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3405 : 30 : int ret;
3406 : :
3407 : 30 : start = base + offsets[area];
3408 : 30 : size = sizes[area];
3409 : :
3410 : 30 : va = pvm_find_va_enclose_addr(start);
3411 [ - + - + ]: 30 : if (WARN_ON_ONCE(va == NULL))
3412 : : /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3413 : 0 : goto recovery;
3414 : :
3415 [ + - ]: 30 : type = classify_va_fit_type(va, start, size);
3416 [ - + - + ]: 30 : if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
3417 : : /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3418 : 0 : goto recovery;
3419 : :
3420 [ - + ]: 30 : ret = adjust_va_to_fit_type(va, start, size, type);
3421 [ - + ]: 30 : if (unlikely(ret))
3422 : 0 : goto recovery;
3423 : :
3424 : : /* Allocated area. */
3425 : 30 : va = vas[area];
3426 : 30 : va->va_start = start;
3427 : 30 : va->va_end = start + size;
3428 : : }
3429 : :
3430 : 30 : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3431 : :
3432 : : /* populate the kasan shadow space */
3433 : 30 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3434 : : if (kasan_populate_vmalloc(vas[area]->va_start, sizes[area]))
3435 : : goto err_free_shadow;
3436 : :
3437 : : kasan_unpoison_vmalloc((void *)vas[area]->va_start,
3438 : : sizes[area]);
3439 : : }
3440 : :
3441 : : /* insert all vm's */
3442 : 30 : spin_lock(&vmap_area_lock);
3443 [ + + ]: 90 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3444 : 30 : insert_vmap_area(vas[area], &vmap_area_root, &vmap_area_list);
3445 : :
3446 : 30 : setup_vmalloc_vm_locked(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
3447 : : pcpu_get_vm_areas);
3448 : : }
3449 : 30 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
3450 : :
3451 : 30 : kfree(vas);
3452 : 30 : return vms;
3453 : :
3454 : : recovery:
3455 : : /*
3456 : : * Remove previously allocated areas. There is no
3457 : : * need in removing these areas from the busy tree,
3458 : : * because they are inserted only on the final step
3459 : : * and when pcpu_get_vm_areas() is success.
3460 : : */
3461 [ # # ]: 0 : while (area--) {
3462 : 0 : orig_start = vas[area]->va_start;
3463 : 0 : orig_end = vas[area]->va_end;
3464 [ # # ]: 0 : va = merge_or_add_vmap_area(vas[area], &free_vmap_area_root,
3465 : : &free_vmap_area_list);
3466 : 0 : kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
3467 : : va->va_start, va->va_end);
3468 : 0 : vas[area] = NULL;
3469 : : }
3470 : :
3471 : 0 : overflow:
3472 : 0 : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3473 [ # # ]: 0 : if (!purged) {
3474 : 0 : purge_vmap_area_lazy();
3475 : 0 : purged = true;
3476 : :
3477 : : /* Before "retry", check if we recover. */
3478 [ # # ]: 0 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3479 [ # # ]: 0 : if (vas[area])
3480 : 0 : continue;
3481 : :
3482 : 0 : vas[area] = kmem_cache_zalloc(
3483 : : vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3484 [ # # ]: 0 : if (!vas[area])
3485 : 0 : goto err_free;
3486 : : }
3487 : :
3488 : 0 : goto retry;
3489 : : }
3490 : :
3491 : 0 : err_free:
3492 [ # # ]: 0 : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3493 [ # # ]: 0 : if (vas[area])
3494 : 0 : kmem_cache_free(vmap_area_cachep, vas[area]);
3495 : :
3496 : 0 : kfree(vms[area]);
3497 : : }
3498 : 0 : err_free2:
3499 : 0 : kfree(vas);
3500 : 0 : kfree(vms);
3501 : 0 : return NULL;
3502 : :
3503 : : err_free_shadow:
3504 : : spin_lock(&free_vmap_area_lock);
3505 : : /*
3506 : : * We release all the vmalloc shadows, even the ones for regions that
3507 : : * hadn't been successfully added. This relies on kasan_release_vmalloc
3508 : : * being able to tolerate this case.
3509 : : */
3510 : : for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3511 : : orig_start = vas[area]->va_start;
3512 : : orig_end = vas[area]->va_end;
3513 : : va = merge_or_add_vmap_area(vas[area], &free_vmap_area_root,
3514 : : &free_vmap_area_list);
3515 : : kasan_release_vmalloc(orig_start, orig_end,
3516 : : va->va_start, va->va_end);
3517 : : vas[area] = NULL;
3518 : : kfree(vms[area]);
3519 : : }
3520 : : spin_unlock(&free_vmap_area_lock);
3521 : : kfree(vas);
3522 : : kfree(vms);
3523 : : return NULL;
3524 : : }
3525 : :
3526 : : /**
3527 : : * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
3528 : : * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
3529 : : * @nr_vms: the number of allocated areas
3530 : : *
3531 : : * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
3532 : : */
3533 : 0 : void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
3534 : : {
3535 : 0 : int i;
3536 : :
3537 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < nr_vms; i++)
3538 : 0 : free_vm_area(vms[i]);
3539 : 0 : kfree(vms);
3540 : 0 : }
3541 : : #endif /* CONFIG_SMP */
3542 : :
3543 : : #ifdef CONFIG_PROC_FS
3544 : 0 : static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3545 : : __acquires(&vmap_purge_lock)
3546 : : __acquires(&vmap_area_lock)
3547 : : {
3548 : 0 : mutex_lock(&vmap_purge_lock);
3549 : 0 : spin_lock(&vmap_area_lock);
3550 : :
3551 : 0 : return seq_list_start(&vmap_area_list, *pos);
3552 : : }
3553 : :
3554 : 0 : static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3555 : : {
3556 : 0 : return seq_list_next(p, &vmap_area_list, pos);
3557 : : }
3558 : :
3559 : 0 : static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3560 : : __releases(&vmap_purge_lock)
3561 : : __releases(&vmap_area_lock)
3562 : : {
3563 : 0 : mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
3564 : 0 : spin_unlock(&vmap_area_lock);
3565 : 0 : }
3566 : :
3567 : 0 : static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
3568 : : {
3569 : 0 : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
3570 : 0 : unsigned int nr, *counters = m->private;
3571 : :
3572 [ # # ]: 0 : if (!counters)
3573 : : return;
3574 : :
3575 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_UNINITIALIZED)
3576 : : return;
3577 : : /* Pair with smp_wmb() in clear_vm_uninitialized_flag() */
3578 : 0 : smp_rmb();
3579 : :
3580 : 0 : memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
3581 : :
3582 [ # # ]: 0 : for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
3583 : 0 : counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
3584 : :
3585 [ # # ]: 0 : for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
3586 [ # # ]: 0 : if (counters[nr])
3587 : 0 : seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
3588 : : }
3589 : : }
3590 : :
3591 : 0 : static void show_purge_info(struct seq_file *m)
3592 : : {
3593 : 0 : struct llist_node *head;
3594 : 0 : struct vmap_area *va;
3595 : :
3596 [ # # ]: 0 : head = READ_ONCE(vmap_purge_list.first);
3597 [ # # ]: 0 : if (head == NULL)
3598 : : return;
3599 : :
3600 [ # # ]: 0 : llist_for_each_entry(va, head, purge_list) {
3601 : 0 : seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld unpurged vm_area\n",
3602 : : (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
3603 : 0 : va->va_end - va->va_start);
3604 : : }
3605 : : }
3606 : :
3607 : 0 : static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3608 : : {
3609 : 0 : struct vmap_area *va;
3610 : 0 : struct vm_struct *v;
3611 : :
3612 : 0 : va = list_entry(p, struct vmap_area, list);
3613 : :
3614 : : /*
3615 : : * s_show can encounter race with remove_vm_area, !vm on behalf
3616 : : * of vmap area is being tear down or vm_map_ram allocation.
3617 : : */
3618 [ # # ]: 0 : if (!va->vm) {
3619 : 0 : seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld vm_map_ram\n",
3620 : : (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
3621 : 0 : va->va_end - va->va_start);
3622 : :
3623 : 0 : return 0;
3624 : : }
3625 : :
3626 : 0 : v = va->vm;
3627 : :
3628 : 0 : seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
3629 : 0 : v->addr, v->addr + v->size, v->size);
3630 : :
3631 [ # # ]: 0 : if (v->caller)
3632 : 0 : seq_printf(m, " %pS", v->caller);
3633 : :
3634 [ # # ]: 0 : if (v->nr_pages)
3635 : 0 : seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
3636 : :
3637 [ # # ]: 0 : if (v->phys_addr)
3638 : 0 : seq_printf(m, " phys=%pa", &v->phys_addr);
3639 : :
3640 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_IOREMAP)
3641 : 0 : seq_puts(m, " ioremap");
3642 : :
3643 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_ALLOC)
3644 : 0 : seq_puts(m, " vmalloc");
3645 : :
3646 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_MAP)
3647 : 0 : seq_puts(m, " vmap");
3648 : :
3649 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_USERMAP)
3650 : 0 : seq_puts(m, " user");
3651 : :
3652 [ # # ]: 0 : if (v->flags & VM_DMA_COHERENT)
3653 : 0 : seq_puts(m, " dma-coherent");
3654 : :
3655 [ # # ]: 0 : if (is_vmalloc_addr(v->pages))
3656 : 0 : seq_puts(m, " vpages");
3657 : :
3658 : 0 : show_numa_info(m, v);
3659 : 0 : seq_putc(m, '\n');
3660 : :
3661 : : /*
3662 : : * As a final step, dump "unpurged" areas. Note,
3663 : : * that entire "/proc/vmallocinfo" output will not
3664 : : * be address sorted, because the purge list is not
3665 : : * sorted.
3666 : : */
3667 [ # # ]: 0 : if (list_is_last(&va->list, &vmap_area_list))
3668 : 0 : show_purge_info(m);
3669 : :
3670 : : return 0;
3671 : : }
3672 : :
3673 : : static const struct seq_operations vmalloc_op = {
3674 : : .start = s_start,
3675 : : .next = s_next,
3676 : : .stop = s_stop,
3677 : : .show = s_show,
3678 : : };
3679 : :
3680 : 30 : static int __init proc_vmalloc_init(void)
3681 : : {
3682 : 30 : if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
3683 : 30 : proc_create_seq_private("vmallocinfo", 0400, NULL,
3684 : : &vmalloc_op,
3685 : : nr_node_ids * sizeof(unsigned int), NULL);
3686 : : else
3687 : : proc_create_seq("vmallocinfo", 0400, NULL, &vmalloc_op);
3688 : 30 : return 0;
3689 : : }
3690 : : module_init(proc_vmalloc_init);
3691 : :
3692 : : #endif
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