proc: move /proc/vmallocinfo to mm/vmalloc.c
[linux-2.6.git] / mm / vmalloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/vmalloc.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1993  Linus Torvalds
5  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
6  *  SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
7  *  Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
8  *  Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
9  */
10
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/highmem.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/spinlock.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/debugobjects.h>
21 #include <linux/kallsyms.h>
22 #include <linux/list.h>
23 #include <linux/rbtree.h>
24 #include <linux/radix-tree.h>
25 #include <linux/rcupdate.h>
26
27 #include <asm/atomic.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include <asm/tlbflush.h>
30
31
32 /*** Page table manipulation functions ***/
33
34 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
35 {
36         pte_t *pte;
37
38         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
39         do {
40                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
41                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
42         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
43 }
44
45 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
46 {
47         pmd_t *pmd;
48         unsigned long next;
49
50         pmd = pmd_offset(pud, addr);
51         do {
52                 next = pmd_addr_end(addr, end);
53                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
54                         continue;
55                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
56         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
57 }
58
59 static void vunmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
60 {
61         pud_t *pud;
62         unsigned long next;
63
64         pud = pud_offset(pgd, addr);
65         do {
66                 next = pud_addr_end(addr, end);
67                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
68                         continue;
69                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
70         } while (pud++, addr = next, addr != end);
71 }
72
73 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
74 {
75         pgd_t *pgd;
76         unsigned long next;
77
78         BUG_ON(addr >= end);
79         pgd = pgd_offset_k(addr);
80         flush_cache_vunmap(addr, end);
81         do {
82                 next = pgd_addr_end(addr, end);
83                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
84                         continue;
85                 vunmap_pud_range(pgd, addr, next);
86         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
87 }
88
89 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
90                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
91 {
92         pte_t *pte;
93
94         /*
95          * nr is a running index into the array which helps higher level
96          * callers keep track of where we're up to.
97          */
98
99         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
100         if (!pte)
101                 return -ENOMEM;
102         do {
103                 struct page *page = pages[*nr];
104
105                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
106                         return -EBUSY;
107                 if (WARN_ON(!page))
108                         return -ENOMEM;
109                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
110                 (*nr)++;
111         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
112         return 0;
113 }
114
115 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
116                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
117 {
118         pmd_t *pmd;
119         unsigned long next;
120
121         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
122         if (!pmd)
123                 return -ENOMEM;
124         do {
125                 next = pmd_addr_end(addr, end);
126                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
127                         return -ENOMEM;
128         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
129         return 0;
130 }
131
132 static int vmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
133                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
134 {
135         pud_t *pud;
136         unsigned long next;
137
138         pud = pud_alloc(&init_mm, pgd, addr);
139         if (!pud)
140                 return -ENOMEM;
141         do {
142                 next = pud_addr_end(addr, end);
143                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
144                         return -ENOMEM;
145         } while (pud++, addr = next, addr != end);
146         return 0;
147 }
148
149 /*
150  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
151  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
152  *
153  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
154  */
155 static int vmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
156                                 pgprot_t prot, struct page **pages)
157 {
158         pgd_t *pgd;
159         unsigned long next;
160         int err = 0;
161         int nr = 0;
162
163         BUG_ON(addr >= end);
164         pgd = pgd_offset_k(addr);
165         do {
166                 next = pgd_addr_end(addr, end);
167                 err = vmap_pud_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
168                 if (err)
169                         break;
170         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
171         flush_cache_vmap(addr, end);
172
173         if (unlikely(err))
174                 return err;
175         return nr;
176 }
177
178 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
179 {
180         /*
181          * x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
182          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
183          * just put it in the vmalloc space.
184          */
185 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
186         unsigned long addr = (unsigned long)x;
187         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
188                 return 1;
189 #endif
190         return is_vmalloc_addr(x);
191 }
192
193 /*
194  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
195  */
196 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
197 {
198         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
199         struct page *page = NULL;
200         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
201
202         /*
203          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
204          * architectures that do not vmalloc module space
205          */
206         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
207
208         if (!pgd_none(*pgd)) {
209                 pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr);
210                 if (!pud_none(*pud)) {
211                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr);
212                         if (!pmd_none(*pmd)) {
213                                 pte_t *ptep, pte;
214
215                                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
216                                 pte = *ptep;
217                                 if (pte_present(pte))
218                                         page = pte_page(pte);
219                                 pte_unmap(ptep);
220                         }
221                 }
222         }
223         return page;
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
226
227 /*
228  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
229  */
230 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
231 {
232         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
233 }
234 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
235
236
237 /*** Global kva allocator ***/
238
239 #define VM_LAZY_FREE    0x01
240 #define VM_LAZY_FREEING 0x02
241 #define VM_VM_AREA      0x04
242
243 struct vmap_area {
244         unsigned long va_start;
245         unsigned long va_end;
246         unsigned long flags;
247         struct rb_node rb_node;         /* address sorted rbtree */
248         struct list_head list;          /* address sorted list */
249         struct list_head purge_list;    /* "lazy purge" list */
250         void *private;
251         struct rcu_head rcu_head;
252 };
253
254 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
255 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
256 static LIST_HEAD(vmap_area_list);
257
258 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
259 {
260         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
261
262         while (n) {
263                 struct vmap_area *va;
264
265                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
266                 if (addr < va->va_start)
267                         n = n->rb_left;
268                 else if (addr > va->va_start)
269                         n = n->rb_right;
270                 else
271                         return va;
272         }
273
274         return NULL;
275 }
276
277 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
278 {
279         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
280         struct rb_node *parent = NULL;
281         struct rb_node *tmp;
282
283         while (*p) {
284                 struct vmap_area *tmp;
285
286                 parent = *p;
287                 tmp = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
288                 if (va->va_start < tmp->va_end)
289                         p = &(*p)->rb_left;
290                 else if (va->va_end > tmp->va_start)
291                         p = &(*p)->rb_right;
292                 else
293                         BUG();
294         }
295
296         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
297         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
298
299         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
300         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
301         if (tmp) {
302                 struct vmap_area *prev;
303                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
304                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
305         } else
306                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
307 }
308
309 static void purge_vmap_area_lazy(void);
310
311 /*
312  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
313  * vstart and vend.
314  */
315 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
316                                 unsigned long align,
317                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
318                                 int node, gfp_t gfp_mask)
319 {
320         struct vmap_area *va;
321         struct rb_node *n;
322         unsigned long addr;
323         int purged = 0;
324
325         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
326
327         addr = ALIGN(vstart, align);
328
329         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
330                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
331         if (unlikely(!va))
332                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
333
334 retry:
335         spin_lock(&vmap_area_lock);
336         /* XXX: could have a last_hole cache */
337         n = vmap_area_root.rb_node;
338         if (n) {
339                 struct vmap_area *first = NULL;
340
341                 do {
342                         struct vmap_area *tmp;
343                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
344                         if (tmp->va_end >= addr) {
345                                 if (!first && tmp->va_start < addr + size)
346                                         first = tmp;
347                                 n = n->rb_left;
348                         } else {
349                                 first = tmp;
350                                 n = n->rb_right;
351                         }
352                 } while (n);
353
354                 if (!first)
355                         goto found;
356
357                 if (first->va_end < addr) {
358                         n = rb_next(&first->rb_node);
359                         if (n)
360                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
361                         else
362                                 goto found;
363                 }
364
365                 while (addr + size >= first->va_start && addr + size <= vend) {
366                         addr = ALIGN(first->va_end + PAGE_SIZE, align);
367
368                         n = rb_next(&first->rb_node);
369                         if (n)
370                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
371                         else
372                                 goto found;
373                 }
374         }
375 found:
376         if (addr + size > vend) {
377                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
378                 if (!purged) {
379                         purge_vmap_area_lazy();
380                         purged = 1;
381                         goto retry;
382                 }
383                 if (printk_ratelimit())
384                         printk(KERN_WARNING "vmap allocation failed: "
385                                  "use vmalloc=<size> to increase size.\n");
386                 return ERR_PTR(-EBUSY);
387         }
388
389         BUG_ON(addr & (align-1));
390
391         va->va_start = addr;
392         va->va_end = addr + size;
393         va->flags = 0;
394         __insert_vmap_area(va);
395         spin_unlock(&vmap_area_lock);
396
397         return va;
398 }
399
400 static void rcu_free_va(struct rcu_head *head)
401 {
402         struct vmap_area *va = container_of(head, struct vmap_area, rcu_head);
403
404         kfree(va);
405 }
406
407 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
408 {
409         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
410         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
411         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
412         list_del_rcu(&va->list);
413
414         call_rcu(&va->rcu_head, rcu_free_va);
415 }
416
417 /*
418  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
419  */
420 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
421 {
422         spin_lock(&vmap_area_lock);
423         __free_vmap_area(va);
424         spin_unlock(&vmap_area_lock);
425 }
426
427 /*
428  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
429  */
430 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
431 {
432         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
433 }
434
435 /*
436  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
437  * before attempting to purge with a TLB flush.
438  *
439  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
440  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
441  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
442  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
443  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
444  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
445  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
446  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
447  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
448  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
449  * becomes a problem on bigger systems.
450  */
451 static unsigned long lazy_max_pages(void)
452 {
453         unsigned int log;
454
455         log = fls(num_online_cpus());
456
457         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
458 }
459
460 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
461
462 /*
463  * Purges all lazily-freed vmap areas.
464  *
465  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
466  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
467  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
468  * their own TLB flushing).
469  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
470  *              *end = max(*end, highest purged address)
471  */
472 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
473                                         int sync, int force_flush)
474 {
475         static DEFINE_SPINLOCK(purge_lock);
476         LIST_HEAD(valist);
477         struct vmap_area *va;
478         int nr = 0;
479
480         /*
481          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
482          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
483          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
484          */
485         if (!sync && !force_flush) {
486                 if (!spin_trylock(&purge_lock))
487                         return;
488         } else
489                 spin_lock(&purge_lock);
490
491         rcu_read_lock();
492         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
493                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
494                         if (va->va_start < *start)
495                                 *start = va->va_start;
496                         if (va->va_end > *end)
497                                 *end = va->va_end;
498                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
499                         unmap_vmap_area(va);
500                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
501                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
502                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
503                 }
504         }
505         rcu_read_unlock();
506
507         if (nr) {
508                 BUG_ON(nr > atomic_read(&vmap_lazy_nr));
509                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
510         }
511
512         if (nr || force_flush)
513                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
514
515         if (nr) {
516                 spin_lock(&vmap_area_lock);
517                 list_for_each_entry(va, &valist, purge_list)
518                         __free_vmap_area(va);
519                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
520         }
521         spin_unlock(&purge_lock);
522 }
523
524 /*
525  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
526  */
527 static void purge_vmap_area_lazy(void)
528 {
529         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
530
531         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
532 }
533
534 /*
535  * Free and unmap a vmap area
536  */
537 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
538 {
539         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
540         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
541         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
542                 purge_vmap_area_lazy();
543 }
544
545 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
546 {
547         struct vmap_area *va;
548
549         spin_lock(&vmap_area_lock);
550         va = __find_vmap_area(addr);
551         spin_unlock(&vmap_area_lock);
552
553         return va;
554 }
555
556 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
557 {
558         struct vmap_area *va;
559
560         va = find_vmap_area(addr);
561         BUG_ON(!va);
562         free_unmap_vmap_area(va);
563 }
564
565
566 /*** Per cpu kva allocator ***/
567
568 /*
569  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
570  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
571  */
572 /*
573  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
574  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
575  * instead (we just need a rough idea)
576  */
577 #if BITS_PER_LONG == 32
578 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
579 #else
580 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
581 #endif
582
583 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
584 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
585 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
586 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
587 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
588 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
589 #define VMAP_BBMAP_BITS         VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,           \
590                                         VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
591                                                 VMALLOC_PAGES / NR_CPUS / 16))
592
593 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
594
595 struct vmap_block_queue {
596         spinlock_t lock;
597         struct list_head free;
598         struct list_head dirty;
599         unsigned int nr_dirty;
600 };
601
602 struct vmap_block {
603         spinlock_t lock;
604         struct vmap_area *va;
605         struct vmap_block_queue *vbq;
606         unsigned long free, dirty;
607         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
608         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
609         union {
610                 struct {
611                         struct list_head free_list;
612                         struct list_head dirty_list;
613                 };
614                 struct rcu_head rcu_head;
615         };
616 };
617
618 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
619 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
620
621 /*
622  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
623  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
624  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
625  */
626 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
627 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
628
629 /*
630  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
631  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
632  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
633  * big problem.
634  */
635
636 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
637 {
638         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
639         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
640         return addr;
641 }
642
643 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
644 {
645         struct vmap_block_queue *vbq;
646         struct vmap_block *vb;
647         struct vmap_area *va;
648         unsigned long vb_idx;
649         int node, err;
650
651         node = numa_node_id();
652
653         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
654                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
655         if (unlikely(!vb))
656                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
657
658         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
659                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
660                                         node, gfp_mask);
661         if (unlikely(IS_ERR(va))) {
662                 kfree(vb);
663                 return ERR_PTR(PTR_ERR(va));
664         }
665
666         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
667         if (unlikely(err)) {
668                 kfree(vb);
669                 free_vmap_area(va);
670                 return ERR_PTR(err);
671         }
672
673         spin_lock_init(&vb->lock);
674         vb->va = va;
675         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
676         vb->dirty = 0;
677         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
678         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
679         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
680         INIT_LIST_HEAD(&vb->dirty_list);
681
682         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
683         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
684         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
685         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
686         BUG_ON(err);
687         radix_tree_preload_end();
688
689         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
690         vb->vbq = vbq;
691         spin_lock(&vbq->lock);
692         list_add(&vb->free_list, &vbq->free);
693         spin_unlock(&vbq->lock);
694         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
695
696         return vb;
697 }
698
699 static void rcu_free_vb(struct rcu_head *head)
700 {
701         struct vmap_block *vb = container_of(head, struct vmap_block, rcu_head);
702
703         kfree(vb);
704 }
705
706 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
707 {
708         struct vmap_block *tmp;
709         unsigned long vb_idx;
710
711         spin_lock(&vb->vbq->lock);
712         if (!list_empty(&vb->free_list))
713                 list_del(&vb->free_list);
714         if (!list_empty(&vb->dirty_list))
715                 list_del(&vb->dirty_list);
716         spin_unlock(&vb->vbq->lock);
717
718         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
719         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
720         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
721         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
722         BUG_ON(tmp != vb);
723
724         free_unmap_vmap_area(vb->va);
725         call_rcu(&vb->rcu_head, rcu_free_vb);
726 }
727
728 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
729 {
730         struct vmap_block_queue *vbq;
731         struct vmap_block *vb;
732         unsigned long addr = 0;
733         unsigned int order;
734
735         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
736         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
737         order = get_order(size);
738
739 again:
740         rcu_read_lock();
741         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
742         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
743                 int i;
744
745                 spin_lock(&vb->lock);
746                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
747                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
748
749                 if (i >= 0) {
750                         addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
751                         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
752                                         addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
753                         vb->free -= 1UL << order;
754                         if (vb->free == 0) {
755                                 spin_lock(&vbq->lock);
756                                 list_del_init(&vb->free_list);
757                                 spin_unlock(&vbq->lock);
758                         }
759                         spin_unlock(&vb->lock);
760                         break;
761                 }
762                 spin_unlock(&vb->lock);
763         }
764         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
765         rcu_read_unlock();
766
767         if (!addr) {
768                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
769                 if (IS_ERR(vb))
770                         return vb;
771                 goto again;
772         }
773
774         return (void *)addr;
775 }
776
777 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
778 {
779         unsigned long offset;
780         unsigned long vb_idx;
781         unsigned int order;
782         struct vmap_block *vb;
783
784         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
785         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
786         order = get_order(size);
787
788         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
789
790         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
791         rcu_read_lock();
792         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
793         rcu_read_unlock();
794         BUG_ON(!vb);
795
796         spin_lock(&vb->lock);
797         bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order);
798         if (!vb->dirty) {
799                 spin_lock(&vb->vbq->lock);
800                 list_add(&vb->dirty_list, &vb->vbq->dirty);
801                 spin_unlock(&vb->vbq->lock);
802         }
803         vb->dirty += 1UL << order;
804         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
805                 BUG_ON(vb->free || !list_empty(&vb->free_list));
806                 spin_unlock(&vb->lock);
807                 free_vmap_block(vb);
808         } else
809                 spin_unlock(&vb->lock);
810 }
811
812 /**
813  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
814  *
815  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
816  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
817  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
818  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
819  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
820  *
821  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
822  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
823  * from the vmap layer.
824  */
825 void vm_unmap_aliases(void)
826 {
827         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
828         int cpu;
829         int flush = 0;
830
831         for_each_possible_cpu(cpu) {
832                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
833                 struct vmap_block *vb;
834
835                 rcu_read_lock();
836                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
837                         int i;
838
839                         spin_lock(&vb->lock);
840                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
841                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
842                                 unsigned long s, e;
843                                 int j;
844                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
845                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
846
847                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
848                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
849                                 vunmap_page_range(s, e);
850                                 flush = 1;
851
852                                 if (s < start)
853                                         start = s;
854                                 if (e > end)
855                                         end = e;
856
857                                 i = j;
858                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
859                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
860                         }
861                         spin_unlock(&vb->lock);
862                 }
863                 rcu_read_unlock();
864         }
865
866         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
867 }
868 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
869
870 /**
871  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
872  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
873  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
874  */
875 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
876 {
877         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
878         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
879
880         BUG_ON(!addr);
881         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
882         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
883         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
884
885         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
886
887         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
888                 vb_free(mem, size);
889         else
890                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
891 }
892 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
893
894 /**
895  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
896  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
897  * @count: number of pages
898  * @node: prefer to allocate data structures on this node
899  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
900  * @returns: a pointer to the address that has been mapped, or NULL on failure
901  */
902 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
903 {
904         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
905         unsigned long addr;
906         void *mem;
907
908         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
909                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
910                 if (IS_ERR(mem))
911                         return NULL;
912                 addr = (unsigned long)mem;
913         } else {
914                 struct vmap_area *va;
915                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
916                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
917                 if (IS_ERR(va))
918                         return NULL;
919
920                 addr = va->va_start;
921                 mem = (void *)addr;
922         }
923         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
924                 vm_unmap_ram(mem, count);
925                 return NULL;
926         }
927         return mem;
928 }
929 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
930
931 void __init vmalloc_init(void)
932 {
933         int i;
934
935         for_each_possible_cpu(i) {
936                 struct vmap_block_queue *vbq;
937
938                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
939                 spin_lock_init(&vbq->lock);
940                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
941                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->dirty);
942                 vbq->nr_dirty = 0;
943         }
944 }
945
946 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
947 {
948         unsigned long end = addr + size;
949         vunmap_page_range(addr, end);
950         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
951 }
952
953 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
954 {
955         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
956         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
957         int err;
958
959         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
960         if (err > 0) {
961                 *pages += err;
962                 err = 0;
963         }
964
965         return err;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
968
969 /*** Old vmalloc interfaces ***/
970 DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
971 struct vm_struct *vmlist;
972
973 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
974                 unsigned long flags, unsigned long start, unsigned long end,
975                 int node, gfp_t gfp_mask, void *caller)
976 {
977         static struct vmap_area *va;
978         struct vm_struct *area;
979         struct vm_struct *tmp, **p;
980         unsigned long align = 1;
981
982         BUG_ON(in_interrupt());
983         if (flags & VM_IOREMAP) {
984                 int bit = fls(size);
985
986                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
987                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
988                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
989                         bit = PAGE_SHIFT;
990
991                 align = 1ul << bit;
992         }
993
994         size = PAGE_ALIGN(size);
995         if (unlikely(!size))
996                 return NULL;
997
998         area = kmalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
999         if (unlikely(!area))
1000                 return NULL;
1001
1002         /*
1003          * We always allocate a guard page.
1004          */
1005         size += PAGE_SIZE;
1006
1007         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1008         if (IS_ERR(va)) {
1009                 kfree(area);
1010                 return NULL;
1011         }
1012
1013         area->flags = flags;
1014         area->addr = (void *)va->va_start;
1015         area->size = size;
1016         area->pages = NULL;
1017         area->nr_pages = 0;
1018         area->phys_addr = 0;
1019         area->caller = caller;
1020         va->private = area;
1021         va->flags |= VM_VM_AREA;
1022
1023         write_lock(&vmlist_lock);
1024         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1025                 if (tmp->addr >= area->addr)
1026                         break;
1027         }
1028         area->next = *p;
1029         *p = area;
1030         write_unlock(&vmlist_lock);
1031
1032         return area;
1033 }
1034
1035 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1036                                 unsigned long start, unsigned long end)
1037 {
1038         return __get_vm_area_node(size, flags, start, end, -1, GFP_KERNEL,
1039                                                 __builtin_return_address(0));
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1042
1043 /**
1044  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1045  *      @size:          size of the area
1046  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1047  *
1048  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1049  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1050  *      on success or %NULL on failure.
1051  */
1052 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1053 {
1054         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1055                                 -1, GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1056 }
1057
1058 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1059                                 void *caller)
1060 {
1061         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1062                                                 -1, GFP_KERNEL, caller);
1063 }
1064
1065 struct vm_struct *get_vm_area_node(unsigned long size, unsigned long flags,
1066                                    int node, gfp_t gfp_mask)
1067 {
1068         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END, node,
1069                                   gfp_mask, __builtin_return_address(0));
1070 }
1071
1072 static struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1073 {
1074         struct vmap_area *va;
1075
1076         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1077         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1078                 return va->private;
1079
1080         return NULL;
1081 }
1082
1083 /**
1084  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1085  *      @addr:          base address
1086  *
1087  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1088  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1089  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1090  */
1091 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1092 {
1093         struct vmap_area *va;
1094
1095         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1096         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1097                 struct vm_struct *vm = va->private;
1098                 struct vm_struct *tmp, **p;
1099                 free_unmap_vmap_area(va);
1100                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1101
1102                 write_lock(&vmlist_lock);
1103                 for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1104                         ;
1105                 *p = tmp->next;
1106                 write_unlock(&vmlist_lock);
1107
1108                 return vm;
1109         }
1110         return NULL;
1111 }
1112
1113 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1114 {
1115         struct vm_struct *area;
1116
1117         if (!addr)
1118                 return;
1119
1120         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1121                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1122                 return;
1123         }
1124
1125         area = remove_vm_area(addr);
1126         if (unlikely(!area)) {
1127                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1128                                 addr);
1129                 return;
1130         }
1131
1132         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1133         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1134
1135         if (deallocate_pages) {
1136                 int i;
1137
1138                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1139                         struct page *page = area->pages[i];
1140
1141                         BUG_ON(!page);
1142                         __free_page(page);
1143                 }
1144
1145                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1146                         vfree(area->pages);
1147                 else
1148                         kfree(area->pages);
1149         }
1150
1151         kfree(area);
1152         return;
1153 }
1154
1155 /**
1156  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1157  *      @addr:          memory base address
1158  *
1159  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1160  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1161  *      NULL, no operation is performed.
1162  *
1163  *      Must not be called in interrupt context.
1164  */
1165 void vfree(const void *addr)
1166 {
1167         BUG_ON(in_interrupt());
1168         __vunmap(addr, 1);
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1171
1172 /**
1173  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1174  *      @addr:          memory base address
1175  *
1176  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1177  *      which was created from the page array passed to vmap().
1178  *
1179  *      Must not be called in interrupt context.
1180  */
1181 void vunmap(const void *addr)
1182 {
1183         BUG_ON(in_interrupt());
1184         __vunmap(addr, 0);
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1187
1188 /**
1189  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1190  *      @pages:         array of page pointers
1191  *      @count:         number of pages to map
1192  *      @flags:         vm_area->flags
1193  *      @prot:          page protection for the mapping
1194  *
1195  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1196  *      space.
1197  */
1198 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1199                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1200 {
1201         struct vm_struct *area;
1202
1203         if (count > num_physpages)
1204                 return NULL;
1205
1206         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1207                                         __builtin_return_address(0));
1208         if (!area)
1209                 return NULL;
1210
1211         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1212                 vunmap(area->addr);
1213                 return NULL;
1214         }
1215
1216         return area->addr;
1217 }
1218 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1219
1220 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1221                             int node, void *caller);
1222 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1223                                  pgprot_t prot, int node, void *caller)
1224 {
1225         struct page **pages;
1226         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1227
1228         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1229         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1230
1231         area->nr_pages = nr_pages;
1232         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1233         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1234                 pages = __vmalloc_node(array_size, gfp_mask | __GFP_ZERO,
1235                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1236                 area->flags |= VM_VPAGES;
1237         } else {
1238                 pages = kmalloc_node(array_size,
1239                                 (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO,
1240                                 node);
1241         }
1242         area->pages = pages;
1243         area->caller = caller;
1244         if (!area->pages) {
1245                 remove_vm_area(area->addr);
1246                 kfree(area);
1247                 return NULL;
1248         }
1249
1250         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1251                 struct page *page;
1252
1253                 if (node < 0)
1254                         page = alloc_page(gfp_mask);
1255                 else
1256                         page = alloc_pages_node(node, gfp_mask, 0);
1257
1258                 if (unlikely(!page)) {
1259                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1260                         area->nr_pages = i;
1261                         goto fail;
1262                 }
1263                 area->pages[i] = page;
1264         }
1265
1266         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1267                 goto fail;
1268         return area->addr;
1269
1270 fail:
1271         vfree(area->addr);
1272         return NULL;
1273 }
1274
1275 void *__vmalloc_area(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1276 {
1277         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, -1,
1278                                         __builtin_return_address(0));
1279 }
1280
1281 /**
1282  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1283  *      @size:          allocation size
1284  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1285  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1286  *      @node:          node to use for allocation or -1
1287  *      @caller:        caller's return address
1288  *
1289  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1290  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1291  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1292  */
1293 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1294                                                 int node, void *caller)
1295 {
1296         struct vm_struct *area;
1297
1298         size = PAGE_ALIGN(size);
1299         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > num_physpages)
1300                 return NULL;
1301
1302         area = __get_vm_area_node(size, VM_ALLOC, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1303                                                 node, gfp_mask, caller);
1304
1305         if (!area)
1306                 return NULL;
1307
1308         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1309 }
1310
1311 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1312 {
1313         return __vmalloc_node(size, gfp_mask, prot, -1,
1314                                 __builtin_return_address(0));
1315 }
1316 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1317
1318 /**
1319  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1320  *      @size:          allocation size
1321  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1322  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1323  *
1324  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1325  *      use __vmalloc() instead.
1326  */
1327 void *vmalloc(unsigned long size)
1328 {
1329         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1330                                         -1, __builtin_return_address(0));
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1333
1334 /**
1335  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1336  * @size: allocation size
1337  *
1338  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1339  * without leaking data.
1340  */
1341 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1342 {
1343         struct vm_struct *area;
1344         void *ret;
1345
1346         ret = __vmalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL);
1347         if (ret) {
1348                 area = find_vm_area(ret);
1349                 area->flags |= VM_USERMAP;
1350         }
1351         return ret;
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1354
1355 /**
1356  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1357  *      @size:          allocation size
1358  *      @node:          numa node
1359  *
1360  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1361  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1362  *
1363  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1364  *      use __vmalloc() instead.
1365  */
1366 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1367 {
1368         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1369                                         node, __builtin_return_address(0));
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1372
1373 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1374 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1375 #endif
1376
1377 /**
1378  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1379  *      @size:          allocation size
1380  *
1381  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1382  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1383  *      executable kernel virtual space.
1384  *
1385  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1386  *      use __vmalloc() instead.
1387  */
1388
1389 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1390 {
1391         return __vmalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC);
1392 }
1393
1394 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1395 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1396 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1397 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1398 #else
1399 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1400 #endif
1401
1402 /**
1403  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1404  *      @size:          allocation size
1405  *
1406  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1407  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1408  */
1409 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1410 {
1411         return __vmalloc(size, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL);
1412 }
1413 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1414
1415 /**
1416  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1417  *      @size:          allocation size
1418  *
1419  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1420  * mapped to userspace without leaking data.
1421  */
1422 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1423 {
1424         struct vm_struct *area;
1425         void *ret;
1426
1427         ret = __vmalloc(size, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL);
1428         if (ret) {
1429                 area = find_vm_area(ret);
1430                 area->flags |= VM_USERMAP;
1431         }
1432         return ret;
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1435
1436 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1437 {
1438         struct vm_struct *tmp;
1439         char *vaddr, *buf_start = buf;
1440         unsigned long n;
1441
1442         /* Don't allow overflow */
1443         if ((unsigned long) addr + count < count)
1444                 count = -(unsigned long) addr;
1445
1446         read_lock(&vmlist_lock);
1447         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1448                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1449                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1450                         continue;
1451                 while (addr < vaddr) {
1452                         if (count == 0)
1453                                 goto finished;
1454                         *buf = '\0';
1455                         buf++;
1456                         addr++;
1457                         count--;
1458                 }
1459                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1460                 do {
1461                         if (count == 0)
1462                                 goto finished;
1463                         *buf = *addr;
1464                         buf++;
1465                         addr++;
1466                         count--;
1467                 } while (--n > 0);
1468         }
1469 finished:
1470         read_unlock(&vmlist_lock);
1471         return buf - buf_start;
1472 }
1473
1474 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1475 {
1476         struct vm_struct *tmp;
1477         char *vaddr, *buf_start = buf;
1478         unsigned long n;
1479
1480         /* Don't allow overflow */
1481         if ((unsigned long) addr + count < count)
1482                 count = -(unsigned long) addr;
1483
1484         read_lock(&vmlist_lock);
1485         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1486                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1487                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1488                         continue;
1489                 while (addr < vaddr) {
1490                         if (count == 0)
1491                                 goto finished;
1492                         buf++;
1493                         addr++;
1494                         count--;
1495                 }
1496                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1497                 do {
1498                         if (count == 0)
1499                                 goto finished;
1500                         *addr = *buf;
1501                         buf++;
1502                         addr++;
1503                         count--;
1504                 } while (--n > 0);
1505         }
1506 finished:
1507         read_unlock(&vmlist_lock);
1508         return buf - buf_start;
1509 }
1510
1511 /**
1512  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
1513  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
1514  *      @addr:          vmalloc memory
1515  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
1516  *
1517  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
1518  *
1519  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
1520  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
1521  *      that criteria isn't met.
1522  *
1523  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
1524  */
1525 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
1526                                                 unsigned long pgoff)
1527 {
1528         struct vm_struct *area;
1529         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1530         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1531
1532         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
1533                 return -EINVAL;
1534
1535         area = find_vm_area(addr);
1536         if (!area)
1537                 return -EINVAL;
1538
1539         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
1540                 return -EINVAL;
1541
1542         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
1543                 return -EINVAL;
1544
1545         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
1546         do {
1547                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
1548                 int ret;
1549
1550                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
1551                 if (ret)
1552                         return ret;
1553
1554                 uaddr += PAGE_SIZE;
1555                 addr += PAGE_SIZE;
1556                 usize -= PAGE_SIZE;
1557         } while (usize > 0);
1558
1559         /* Prevent "things" like memory migration? VM_flags need a cleanup... */
1560         vma->vm_flags |= VM_RESERVED;
1561
1562         return 0;
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
1565
1566 /*
1567  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
1568  * have one.
1569  */
1570 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
1571 {
1572 }
1573
1574
1575 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
1576 {
1577         /* apply_to_page_range() does all the hard work. */
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 /**
1582  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
1583  *      @size:          size of the area
1584  *
1585  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
1586  *
1587  *      This function reserves a range of kernel address space, and
1588  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
1589  *      are created.  If the kernel address space is not shared
1590  *      between processes, it syncs the pagetable across all
1591  *      processes.
1592  */
1593 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size)
1594 {
1595         struct vm_struct *area;
1596
1597         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
1598                                 __builtin_return_address(0));
1599         if (area == NULL)
1600                 return NULL;
1601
1602         /*
1603          * This ensures that page tables are constructed for this region
1604          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
1605          */
1606         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
1607                                 area->size, f, NULL)) {
1608                 free_vm_area(area);
1609                 return NULL;
1610         }
1611
1612         /* Make sure the pagetables are constructed in process kernel
1613            mappings */
1614         vmalloc_sync_all();
1615
1616         return area;
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
1619
1620 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
1621 {
1622         struct vm_struct *ret;
1623         ret = remove_vm_area(area->addr);
1624         BUG_ON(ret != area);
1625         kfree(area);
1626 }
1627 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
1628
1629
1630 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1631 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1632 {
1633         loff_t n = *pos;
1634         struct vm_struct *v;
1635
1636         read_lock(&vmlist_lock);
1637         v = vmlist;
1638         while (n > 0 && v) {
1639                 n--;
1640                 v = v->next;
1641         }
1642         if (!n)
1643                 return v;
1644
1645         return NULL;
1646
1647 }
1648
1649 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1650 {
1651         struct vm_struct *v = p;
1652
1653         ++*pos;
1654         return v->next;
1655 }
1656
1657 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
1658 {
1659         read_unlock(&vmlist_lock);
1660 }
1661
1662 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
1663 {
1664         if (NUMA_BUILD) {
1665                 unsigned int nr, *counters = m->private;
1666
1667                 if (!counters)
1668                         return;
1669
1670                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
1671
1672                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
1673                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
1674
1675                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
1676                         if (counters[nr])
1677                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
1678         }
1679 }
1680
1681 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
1682 {
1683         struct vm_struct *v = p;
1684
1685         seq_printf(m, "0x%p-0x%p %7ld",
1686                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
1687
1688         if (v->caller) {
1689                 char buff[2 * KSYM_NAME_LEN];
1690
1691                 seq_putc(m, ' ');
1692                 sprint_symbol(buff, (unsigned long)v->caller);
1693                 seq_puts(m, buff);
1694         }
1695
1696         if (v->nr_pages)
1697                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
1698
1699         if (v->phys_addr)
1700                 seq_printf(m, " phys=%lx", v->phys_addr);
1701
1702         if (v->flags & VM_IOREMAP)
1703                 seq_printf(m, " ioremap");
1704
1705         if (v->flags & VM_ALLOC)
1706                 seq_printf(m, " vmalloc");
1707
1708         if (v->flags & VM_MAP)
1709                 seq_printf(m, " vmap");
1710
1711         if (v->flags & VM_USERMAP)
1712                 seq_printf(m, " user");
1713
1714         if (v->flags & VM_VPAGES)
1715                 seq_printf(m, " vpages");
1716
1717         show_numa_info(m, v);
1718         seq_putc(m, '\n');
1719         return 0;
1720 }
1721
1722 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
1723         .start = s_start,
1724         .next = s_next,
1725         .stop = s_stop,
1726         .show = s_show,
1727 };
1728
1729 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1730 {
1731         unsigned int *ptr = NULL;
1732         int ret;
1733
1734         if (NUMA_BUILD)
1735                 ptr = kmalloc(nr_node_ids * sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
1736         ret = seq_open(file, &vmalloc_op);
1737         if (!ret) {
1738                 struct seq_file *m = file->private_data;
1739                 m->private = ptr;
1740         } else
1741                 kfree(ptr);
1742         return ret;
1743 }
1744
1745 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
1746         .open           = vmalloc_open,
1747         .read           = seq_read,
1748         .llseek         = seq_lseek,
1749         .release        = seq_release_private,
1750 };
1751
1752 static int __init proc_vmalloc_init(void)
1753 {
1754         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
1755         return 0;
1756 }
1757 module_init(proc_vmalloc_init);
1758 #endif
1759