bootmem: print request details before BUG_ON(them)
[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/mutex.h>
18 #include <linux/interrupt.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/debugobjects.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23 #include <linux/list.h>
24 #include <linux/rbtree.h>
25 #include <linux/radix-tree.h>
26 #include <linux/rcupdate.h>
27
28 #include <asm/atomic.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/tlbflush.h>
31
32
33 /*** Page table manipulation functions ***/
34
35 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
36 {
37         pte_t *pte;
38
39         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
40         do {
41                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
42                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
43         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
44 }
45
46 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
47 {
48         pmd_t *pmd;
49         unsigned long next;
50
51         pmd = pmd_offset(pud, addr);
52         do {
53                 next = pmd_addr_end(addr, end);
54                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
55                         continue;
56                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
57         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
58 }
59
60 static void vunmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
61 {
62         pud_t *pud;
63         unsigned long next;
64
65         pud = pud_offset(pgd, addr);
66         do {
67                 next = pud_addr_end(addr, end);
68                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
69                         continue;
70                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
71         } while (pud++, addr = next, addr != end);
72 }
73
74 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
75 {
76         pgd_t *pgd;
77         unsigned long next;
78
79         BUG_ON(addr >= end);
80         pgd = pgd_offset_k(addr);
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 start, unsigned long end,
156                                 pgprot_t prot, struct page **pages)
157 {
158         pgd_t *pgd;
159         unsigned long next;
160         unsigned long addr = start;
161         int err = 0;
162         int nr = 0;
163
164         BUG_ON(addr >= end);
165         pgd = pgd_offset_k(addr);
166         do {
167                 next = pgd_addr_end(addr, end);
168                 err = vmap_pud_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
169                 if (err)
170                         break;
171         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
172         flush_cache_vmap(start, end);
173
174         if (unlikely(err))
175                 return err;
176         return nr;
177 }
178
179 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
180 {
181         /*
182          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
183          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
184          * just put it in the vmalloc space.
185          */
186 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
187         unsigned long addr = (unsigned long)x;
188         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
189                 return 1;
190 #endif
191         return is_vmalloc_addr(x);
192 }
193
194 /*
195  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
196  */
197 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
198 {
199         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
200         struct page *page = NULL;
201         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
202
203         /*
204          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
205          * architectures that do not vmalloc module space
206          */
207         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
208
209         if (!pgd_none(*pgd)) {
210                 pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr);
211                 if (!pud_none(*pud)) {
212                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr);
213                         if (!pmd_none(*pmd)) {
214                                 pte_t *ptep, pte;
215
216                                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
217                                 pte = *ptep;
218                                 if (pte_present(pte))
219                                         page = pte_page(pte);
220                                 pte_unmap(ptep);
221                         }
222                 }
223         }
224         return page;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
227
228 /*
229  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
230  */
231 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
232 {
233         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
236
237
238 /*** Global kva allocator ***/
239
240 #define VM_LAZY_FREE    0x01
241 #define VM_LAZY_FREEING 0x02
242 #define VM_VM_AREA      0x04
243
244 struct vmap_area {
245         unsigned long va_start;
246         unsigned long va_end;
247         unsigned long flags;
248         struct rb_node rb_node;         /* address sorted rbtree */
249         struct list_head list;          /* address sorted list */
250         struct list_head purge_list;    /* "lazy purge" list */
251         void *private;
252         struct rcu_head rcu_head;
253 };
254
255 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
256 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
257 static LIST_HEAD(vmap_area_list);
258
259 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
260 {
261         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
262
263         while (n) {
264                 struct vmap_area *va;
265
266                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
267                 if (addr < va->va_start)
268                         n = n->rb_left;
269                 else if (addr > va->va_start)
270                         n = n->rb_right;
271                 else
272                         return va;
273         }
274
275         return NULL;
276 }
277
278 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
279 {
280         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
281         struct rb_node *parent = NULL;
282         struct rb_node *tmp;
283
284         while (*p) {
285                 struct vmap_area *tmp;
286
287                 parent = *p;
288                 tmp = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
289                 if (va->va_start < tmp->va_end)
290                         p = &(*p)->rb_left;
291                 else if (va->va_end > tmp->va_start)
292                         p = &(*p)->rb_right;
293                 else
294                         BUG();
295         }
296
297         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
298         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
299
300         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
301         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
302         if (tmp) {
303                 struct vmap_area *prev;
304                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
305                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
306         } else
307                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
308 }
309
310 static void purge_vmap_area_lazy(void);
311
312 /*
313  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
314  * vstart and vend.
315  */
316 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
317                                 unsigned long align,
318                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
319                                 int node, gfp_t gfp_mask)
320 {
321         struct vmap_area *va;
322         struct rb_node *n;
323         unsigned long addr;
324         int purged = 0;
325
326         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
327
328         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
329                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
330         if (unlikely(!va))
331                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
332
333 retry:
334         addr = ALIGN(vstart, align);
335
336         spin_lock(&vmap_area_lock);
337         /* XXX: could have a last_hole cache */
338         n = vmap_area_root.rb_node;
339         if (n) {
340                 struct vmap_area *first = NULL;
341
342                 do {
343                         struct vmap_area *tmp;
344                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
345                         if (tmp->va_end >= addr) {
346                                 if (!first && tmp->va_start < addr + size)
347                                         first = tmp;
348                                 n = n->rb_left;
349                         } else {
350                                 first = tmp;
351                                 n = n->rb_right;
352                         }
353                 } while (n);
354
355                 if (!first)
356                         goto found;
357
358                 if (first->va_end < addr) {
359                         n = rb_next(&first->rb_node);
360                         if (n)
361                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
362                         else
363                                 goto found;
364                 }
365
366                 while (addr + size > first->va_start && addr + size <= vend) {
367                         addr = ALIGN(first->va_end + PAGE_SIZE, align);
368
369                         n = rb_next(&first->rb_node);
370                         if (n)
371                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
372                         else
373                                 goto found;
374                 }
375         }
376 found:
377         if (addr + size > vend) {
378                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
379                 if (!purged) {
380                         purge_vmap_area_lazy();
381                         purged = 1;
382                         goto retry;
383                 }
384                 if (printk_ratelimit())
385                         printk(KERN_WARNING
386                                 "vmap allocation for size %lu failed: "
387                                 "use vmalloc=<size> to increase size.\n", size);
388                 return ERR_PTR(-EBUSY);
389         }
390
391         BUG_ON(addr & (align-1));
392
393         va->va_start = addr;
394         va->va_end = addr + size;
395         va->flags = 0;
396         __insert_vmap_area(va);
397         spin_unlock(&vmap_area_lock);
398
399         return va;
400 }
401
402 static void rcu_free_va(struct rcu_head *head)
403 {
404         struct vmap_area *va = container_of(head, struct vmap_area, rcu_head);
405
406         kfree(va);
407 }
408
409 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
410 {
411         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
412         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
413         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
414         list_del_rcu(&va->list);
415
416         call_rcu(&va->rcu_head, rcu_free_va);
417 }
418
419 /*
420  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
421  */
422 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
423 {
424         spin_lock(&vmap_area_lock);
425         __free_vmap_area(va);
426         spin_unlock(&vmap_area_lock);
427 }
428
429 /*
430  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
431  */
432 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
433 {
434         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
435 }
436
437 static void vmap_debug_free_range(unsigned long start, unsigned long end)
438 {
439         /*
440          * Unmap page tables and force a TLB flush immediately if
441          * CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC is set. This catches use after free
442          * bugs similarly to those in linear kernel virtual address
443          * space after a page has been freed.
444          *
445          * All the lazy freeing logic is still retained, in order to
446          * minimise intrusiveness of this debugging feature.
447          *
448          * This is going to be *slow* (linear kernel virtual address
449          * debugging doesn't do a broadcast TLB flush so it is a lot
450          * faster).
451          */
452 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
453         vunmap_page_range(start, end);
454         flush_tlb_kernel_range(start, end);
455 #endif
456 }
457
458 /*
459  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
460  * before attempting to purge with a TLB flush.
461  *
462  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
463  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
464  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
465  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
466  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
467  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
468  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
469  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
470  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
471  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
472  * becomes a problem on bigger systems.
473  */
474 static unsigned long lazy_max_pages(void)
475 {
476         unsigned int log;
477
478         log = fls(num_online_cpus());
479
480         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
481 }
482
483 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
484
485 /*
486  * Purges all lazily-freed vmap areas.
487  *
488  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
489  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
490  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
491  * their own TLB flushing).
492  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
493  *              *end = max(*end, highest purged address)
494  */
495 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
496                                         int sync, int force_flush)
497 {
498         static DEFINE_MUTEX(purge_lock);
499         LIST_HEAD(valist);
500         struct vmap_area *va;
501         int nr = 0;
502
503         /*
504          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
505          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
506          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
507          */
508         if (!sync && !force_flush) {
509                 if (!mutex_trylock(&purge_lock))
510                         return;
511         } else
512                 mutex_lock(&purge_lock);
513
514         rcu_read_lock();
515         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
516                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
517                         if (va->va_start < *start)
518                                 *start = va->va_start;
519                         if (va->va_end > *end)
520                                 *end = va->va_end;
521                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
522                         unmap_vmap_area(va);
523                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
524                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
525                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
526                 }
527         }
528         rcu_read_unlock();
529
530         if (nr) {
531                 BUG_ON(nr > atomic_read(&vmap_lazy_nr));
532                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
533         }
534
535         if (nr || force_flush)
536                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
537
538         if (nr) {
539                 spin_lock(&vmap_area_lock);
540                 list_for_each_entry(va, &valist, purge_list)
541                         __free_vmap_area(va);
542                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
543         }
544         mutex_unlock(&purge_lock);
545 }
546
547 /*
548  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
549  * is already purging.
550  */
551 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
552 {
553         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
554
555         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
556 }
557
558 /*
559  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
560  */
561 static void purge_vmap_area_lazy(void)
562 {
563         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
564
565         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, 0);
566 }
567
568 /*
569  * Free and unmap a vmap area, caller ensuring flush_cache_vunmap had been
570  * called for the correct range previously.
571  */
572 static void free_unmap_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
573 {
574         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
575         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
576         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
577                 try_purge_vmap_area_lazy();
578 }
579
580 /*
581  * Free and unmap a vmap area
582  */
583 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
584 {
585         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
586         free_unmap_vmap_area_noflush(va);
587 }
588
589 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
590 {
591         struct vmap_area *va;
592
593         spin_lock(&vmap_area_lock);
594         va = __find_vmap_area(addr);
595         spin_unlock(&vmap_area_lock);
596
597         return va;
598 }
599
600 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
601 {
602         struct vmap_area *va;
603
604         va = find_vmap_area(addr);
605         BUG_ON(!va);
606         free_unmap_vmap_area(va);
607 }
608
609
610 /*** Per cpu kva allocator ***/
611
612 /*
613  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
614  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
615  */
616 /*
617  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
618  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
619  * instead (we just need a rough idea)
620  */
621 #if BITS_PER_LONG == 32
622 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
623 #else
624 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
625 #endif
626
627 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
628 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
629 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
630 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
631 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
632 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
633 #define VMAP_BBMAP_BITS         VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,           \
634                                         VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
635                                                 VMALLOC_PAGES / NR_CPUS / 16))
636
637 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
638
639 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
640
641 struct vmap_block_queue {
642         spinlock_t lock;
643         struct list_head free;
644         struct list_head dirty;
645         unsigned int nr_dirty;
646 };
647
648 struct vmap_block {
649         spinlock_t lock;
650         struct vmap_area *va;
651         struct vmap_block_queue *vbq;
652         unsigned long free, dirty;
653         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
654         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
655         union {
656                 struct {
657                         struct list_head free_list;
658                         struct list_head dirty_list;
659                 };
660                 struct rcu_head rcu_head;
661         };
662 };
663
664 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
665 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
666
667 /*
668  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
669  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
670  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
671  */
672 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
673 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
674
675 /*
676  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
677  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
678  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
679  * big problem.
680  */
681
682 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
683 {
684         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
685         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
686         return addr;
687 }
688
689 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
690 {
691         struct vmap_block_queue *vbq;
692         struct vmap_block *vb;
693         struct vmap_area *va;
694         unsigned long vb_idx;
695         int node, err;
696
697         node = numa_node_id();
698
699         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
700                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
701         if (unlikely(!vb))
702                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
703
704         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
705                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
706                                         node, gfp_mask);
707         if (unlikely(IS_ERR(va))) {
708                 kfree(vb);
709                 return ERR_PTR(PTR_ERR(va));
710         }
711
712         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
713         if (unlikely(err)) {
714                 kfree(vb);
715                 free_vmap_area(va);
716                 return ERR_PTR(err);
717         }
718
719         spin_lock_init(&vb->lock);
720         vb->va = va;
721         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
722         vb->dirty = 0;
723         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
724         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
725         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
726         INIT_LIST_HEAD(&vb->dirty_list);
727
728         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
729         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
730         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
731         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
732         BUG_ON(err);
733         radix_tree_preload_end();
734
735         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
736         vb->vbq = vbq;
737         spin_lock(&vbq->lock);
738         list_add(&vb->free_list, &vbq->free);
739         spin_unlock(&vbq->lock);
740         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
741
742         return vb;
743 }
744
745 static void rcu_free_vb(struct rcu_head *head)
746 {
747         struct vmap_block *vb = container_of(head, struct vmap_block, rcu_head);
748
749         kfree(vb);
750 }
751
752 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
753 {
754         struct vmap_block *tmp;
755         unsigned long vb_idx;
756
757         spin_lock(&vb->vbq->lock);
758         if (!list_empty(&vb->free_list))
759                 list_del(&vb->free_list);
760         if (!list_empty(&vb->dirty_list))
761                 list_del(&vb->dirty_list);
762         spin_unlock(&vb->vbq->lock);
763
764         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
765         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
766         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
767         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
768         BUG_ON(tmp != vb);
769
770         free_unmap_vmap_area_noflush(vb->va);
771         call_rcu(&vb->rcu_head, rcu_free_vb);
772 }
773
774 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
775 {
776         struct vmap_block_queue *vbq;
777         struct vmap_block *vb;
778         unsigned long addr = 0;
779         unsigned int order;
780
781         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
782         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
783         order = get_order(size);
784
785 again:
786         rcu_read_lock();
787         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
788         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
789                 int i;
790
791                 spin_lock(&vb->lock);
792                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
793                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
794
795                 if (i >= 0) {
796                         addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
797                         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
798                                         addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
799                         vb->free -= 1UL << order;
800                         if (vb->free == 0) {
801                                 spin_lock(&vbq->lock);
802                                 list_del_init(&vb->free_list);
803                                 spin_unlock(&vbq->lock);
804                         }
805                         spin_unlock(&vb->lock);
806                         break;
807                 }
808                 spin_unlock(&vb->lock);
809         }
810         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
811         rcu_read_unlock();
812
813         if (!addr) {
814                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
815                 if (IS_ERR(vb))
816                         return vb;
817                 goto again;
818         }
819
820         return (void *)addr;
821 }
822
823 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
824 {
825         unsigned long offset;
826         unsigned long vb_idx;
827         unsigned int order;
828         struct vmap_block *vb;
829
830         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
831         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
832
833         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
834
835         order = get_order(size);
836
837         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
838
839         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
840         rcu_read_lock();
841         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
842         rcu_read_unlock();
843         BUG_ON(!vb);
844
845         spin_lock(&vb->lock);
846         bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order);
847         if (!vb->dirty) {
848                 spin_lock(&vb->vbq->lock);
849                 list_add(&vb->dirty_list, &vb->vbq->dirty);
850                 spin_unlock(&vb->vbq->lock);
851         }
852         vb->dirty += 1UL << order;
853         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
854                 BUG_ON(vb->free || !list_empty(&vb->free_list));
855                 spin_unlock(&vb->lock);
856                 free_vmap_block(vb);
857         } else
858                 spin_unlock(&vb->lock);
859 }
860
861 /**
862  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
863  *
864  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
865  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
866  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
867  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
868  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
869  *
870  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
871  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
872  * from the vmap layer.
873  */
874 void vm_unmap_aliases(void)
875 {
876         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
877         int cpu;
878         int flush = 0;
879
880         if (unlikely(!vmap_initialized))
881                 return;
882
883         for_each_possible_cpu(cpu) {
884                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
885                 struct vmap_block *vb;
886
887                 rcu_read_lock();
888                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
889                         int i;
890
891                         spin_lock(&vb->lock);
892                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
893                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
894                                 unsigned long s, e;
895                                 int j;
896                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
897                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
898
899                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
900                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
901                                 vunmap_page_range(s, e);
902                                 flush = 1;
903
904                                 if (s < start)
905                                         start = s;
906                                 if (e > end)
907                                         end = e;
908
909                                 i = j;
910                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
911                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
912                         }
913                         spin_unlock(&vb->lock);
914                 }
915                 rcu_read_unlock();
916         }
917
918         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
919 }
920 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
921
922 /**
923  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
924  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
925  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
926  */
927 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
928 {
929         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
930         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
931
932         BUG_ON(!addr);
933         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
934         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
935         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
936
937         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
938         vmap_debug_free_range(addr, addr+size);
939
940         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
941                 vb_free(mem, size);
942         else
943                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
944 }
945 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
946
947 /**
948  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
949  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
950  * @count: number of pages
951  * @node: prefer to allocate data structures on this node
952  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
953  *
954  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
955  */
956 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
957 {
958         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
959         unsigned long addr;
960         void *mem;
961
962         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
963                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
964                 if (IS_ERR(mem))
965                         return NULL;
966                 addr = (unsigned long)mem;
967         } else {
968                 struct vmap_area *va;
969                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
970                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
971                 if (IS_ERR(va))
972                         return NULL;
973
974                 addr = va->va_start;
975                 mem = (void *)addr;
976         }
977         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
978                 vm_unmap_ram(mem, count);
979                 return NULL;
980         }
981         return mem;
982 }
983 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
984
985 void __init vmalloc_init(void)
986 {
987         int i;
988
989         for_each_possible_cpu(i) {
990                 struct vmap_block_queue *vbq;
991
992                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
993                 spin_lock_init(&vbq->lock);
994                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
995                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->dirty);
996                 vbq->nr_dirty = 0;
997         }
998
999         vmap_initialized = true;
1000 }
1001
1002 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1003 {
1004         unsigned long end = addr + size;
1005         vunmap_page_range(addr, end);
1006         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1007 }
1008
1009 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
1010 {
1011         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1012         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
1013         int err;
1014
1015         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
1016         if (err > 0) {
1017                 *pages += err;
1018                 err = 0;
1019         }
1020
1021         return err;
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1024
1025 /*** Old vmalloc interfaces ***/
1026 DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
1027 struct vm_struct *vmlist;
1028
1029 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1030                 unsigned long flags, unsigned long start, unsigned long end,
1031                 int node, gfp_t gfp_mask, void *caller)
1032 {
1033         static struct vmap_area *va;
1034         struct vm_struct *area;
1035         struct vm_struct *tmp, **p;
1036         unsigned long align = 1;
1037
1038         BUG_ON(in_interrupt());
1039         if (flags & VM_IOREMAP) {
1040                 int bit = fls(size);
1041
1042                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
1043                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
1044                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
1045                         bit = PAGE_SHIFT;
1046
1047                 align = 1ul << bit;
1048         }
1049
1050         size = PAGE_ALIGN(size);
1051         if (unlikely(!size))
1052                 return NULL;
1053
1054         area = kmalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1055         if (unlikely(!area))
1056                 return NULL;
1057
1058         /*
1059          * We always allocate a guard page.
1060          */
1061         size += PAGE_SIZE;
1062
1063         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1064         if (IS_ERR(va)) {
1065                 kfree(area);
1066                 return NULL;
1067         }
1068
1069         area->flags = flags;
1070         area->addr = (void *)va->va_start;
1071         area->size = size;
1072         area->pages = NULL;
1073         area->nr_pages = 0;
1074         area->phys_addr = 0;
1075         area->caller = caller;
1076         va->private = area;
1077         va->flags |= VM_VM_AREA;
1078
1079         write_lock(&vmlist_lock);
1080         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1081                 if (tmp->addr >= area->addr)
1082                         break;
1083         }
1084         area->next = *p;
1085         *p = area;
1086         write_unlock(&vmlist_lock);
1087
1088         return area;
1089 }
1090
1091 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1092                                 unsigned long start, unsigned long end)
1093 {
1094         return __get_vm_area_node(size, flags, start, end, -1, GFP_KERNEL,
1095                                                 __builtin_return_address(0));
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1098
1099 /**
1100  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1101  *      @size:          size of the area
1102  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1103  *
1104  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1105  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1106  *      on success or %NULL on failure.
1107  */
1108 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1109 {
1110         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1111                                 -1, GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1112 }
1113
1114 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1115                                 void *caller)
1116 {
1117         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1118                                                 -1, GFP_KERNEL, caller);
1119 }
1120
1121 struct vm_struct *get_vm_area_node(unsigned long size, unsigned long flags,
1122                                    int node, gfp_t gfp_mask)
1123 {
1124         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END, node,
1125                                   gfp_mask, __builtin_return_address(0));
1126 }
1127
1128 static struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1129 {
1130         struct vmap_area *va;
1131
1132         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1133         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1134                 return va->private;
1135
1136         return NULL;
1137 }
1138
1139 /**
1140  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1141  *      @addr:          base address
1142  *
1143  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1144  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1145  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1146  */
1147 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1148 {
1149         struct vmap_area *va;
1150
1151         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1152         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1153                 struct vm_struct *vm = va->private;
1154                 struct vm_struct *tmp, **p;
1155
1156                 vmap_debug_free_range(va->va_start, va->va_end);
1157                 free_unmap_vmap_area(va);
1158                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1159
1160                 write_lock(&vmlist_lock);
1161                 for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1162                         ;
1163                 *p = tmp->next;
1164                 write_unlock(&vmlist_lock);
1165
1166                 return vm;
1167         }
1168         return NULL;
1169 }
1170
1171 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1172 {
1173         struct vm_struct *area;
1174
1175         if (!addr)
1176                 return;
1177
1178         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1179                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1180                 return;
1181         }
1182
1183         area = remove_vm_area(addr);
1184         if (unlikely(!area)) {
1185                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1186                                 addr);
1187                 return;
1188         }
1189
1190         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1191         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1192
1193         if (deallocate_pages) {
1194                 int i;
1195
1196                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1197                         struct page *page = area->pages[i];
1198
1199                         BUG_ON(!page);
1200                         __free_page(page);
1201                 }
1202
1203                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1204                         vfree(area->pages);
1205                 else
1206                         kfree(area->pages);
1207         }
1208
1209         kfree(area);
1210         return;
1211 }
1212
1213 /**
1214  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1215  *      @addr:          memory base address
1216  *
1217  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1218  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1219  *      NULL, no operation is performed.
1220  *
1221  *      Must not be called in interrupt context.
1222  */
1223 void vfree(const void *addr)
1224 {
1225         BUG_ON(in_interrupt());
1226         __vunmap(addr, 1);
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1229
1230 /**
1231  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1232  *      @addr:          memory base address
1233  *
1234  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1235  *      which was created from the page array passed to vmap().
1236  *
1237  *      Must not be called in interrupt context.
1238  */
1239 void vunmap(const void *addr)
1240 {
1241         BUG_ON(in_interrupt());
1242         __vunmap(addr, 0);
1243 }
1244 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1245
1246 /**
1247  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1248  *      @pages:         array of page pointers
1249  *      @count:         number of pages to map
1250  *      @flags:         vm_area->flags
1251  *      @prot:          page protection for the mapping
1252  *
1253  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1254  *      space.
1255  */
1256 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1257                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1258 {
1259         struct vm_struct *area;
1260
1261         if (count > num_physpages)
1262                 return NULL;
1263
1264         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1265                                         __builtin_return_address(0));
1266         if (!area)
1267                 return NULL;
1268
1269         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1270                 vunmap(area->addr);
1271                 return NULL;
1272         }
1273
1274         return area->addr;
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1277
1278 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1279                             int node, void *caller);
1280 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1281                                  pgprot_t prot, int node, void *caller)
1282 {
1283         struct page **pages;
1284         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1285
1286         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1287         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1288
1289         area->nr_pages = nr_pages;
1290         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1291         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1292                 pages = __vmalloc_node(array_size, gfp_mask | __GFP_ZERO,
1293                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1294                 area->flags |= VM_VPAGES;
1295         } else {
1296                 pages = kmalloc_node(array_size,
1297                                 (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO,
1298                                 node);
1299         }
1300         area->pages = pages;
1301         area->caller = caller;
1302         if (!area->pages) {
1303                 remove_vm_area(area->addr);
1304                 kfree(area);
1305                 return NULL;
1306         }
1307
1308         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1309                 struct page *page;
1310
1311                 if (node < 0)
1312                         page = alloc_page(gfp_mask);
1313                 else
1314                         page = alloc_pages_node(node, gfp_mask, 0);
1315
1316                 if (unlikely(!page)) {
1317                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1318                         area->nr_pages = i;
1319                         goto fail;
1320                 }
1321                 area->pages[i] = page;
1322         }
1323
1324         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1325                 goto fail;
1326         return area->addr;
1327
1328 fail:
1329         vfree(area->addr);
1330         return NULL;
1331 }
1332
1333 void *__vmalloc_area(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1334 {
1335         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, -1,
1336                                         __builtin_return_address(0));
1337 }
1338
1339 /**
1340  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1341  *      @size:          allocation size
1342  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1343  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1344  *      @node:          node to use for allocation or -1
1345  *      @caller:        caller's return address
1346  *
1347  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1348  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1349  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1350  */
1351 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1352                                                 int node, void *caller)
1353 {
1354         struct vm_struct *area;
1355
1356         size = PAGE_ALIGN(size);
1357         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > num_physpages)
1358                 return NULL;
1359
1360         area = __get_vm_area_node(size, VM_ALLOC, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1361                                                 node, gfp_mask, caller);
1362
1363         if (!area)
1364                 return NULL;
1365
1366         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1367 }
1368
1369 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1370 {
1371         return __vmalloc_node(size, gfp_mask, prot, -1,
1372                                 __builtin_return_address(0));
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1375
1376 /**
1377  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1378  *      @size:          allocation size
1379  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1380  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1381  *
1382  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1383  *      use __vmalloc() instead.
1384  */
1385 void *vmalloc(unsigned long size)
1386 {
1387         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1388                                         -1, __builtin_return_address(0));
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1391
1392 /**
1393  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1394  * @size: allocation size
1395  *
1396  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1397  * without leaking data.
1398  */
1399 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1400 {
1401         struct vm_struct *area;
1402         void *ret;
1403
1404         ret = __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO,
1405                              PAGE_KERNEL, -1, __builtin_return_address(0));
1406         if (ret) {
1407                 area = find_vm_area(ret);
1408                 area->flags |= VM_USERMAP;
1409         }
1410         return ret;
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1413
1414 /**
1415  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1416  *      @size:          allocation size
1417  *      @node:          numa node
1418  *
1419  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1420  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1421  *
1422  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1423  *      use __vmalloc() instead.
1424  */
1425 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1426 {
1427         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1428                                         node, __builtin_return_address(0));
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1431
1432 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1433 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1434 #endif
1435
1436 /**
1437  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1438  *      @size:          allocation size
1439  *
1440  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1441  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1442  *      executable kernel virtual space.
1443  *
1444  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1445  *      use __vmalloc() instead.
1446  */
1447
1448 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1449 {
1450         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
1451                               -1, __builtin_return_address(0));
1452 }
1453
1454 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1455 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1456 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1457 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1458 #else
1459 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1460 #endif
1461
1462 /**
1463  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1464  *      @size:          allocation size
1465  *
1466  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1467  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1468  */
1469 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1470 {
1471         return __vmalloc_node(size, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1472                               -1, __builtin_return_address(0));
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1475
1476 /**
1477  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1478  *      @size:          allocation size
1479  *
1480  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1481  * mapped to userspace without leaking data.
1482  */
1483 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1484 {
1485         struct vm_struct *area;
1486         void *ret;
1487
1488         ret = __vmalloc_node(size, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1489                              -1, __builtin_return_address(0));
1490         if (ret) {
1491                 area = find_vm_area(ret);
1492                 area->flags |= VM_USERMAP;
1493         }
1494         return ret;
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1497
1498 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1499 {
1500         struct vm_struct *tmp;
1501         char *vaddr, *buf_start = buf;
1502         unsigned long n;
1503
1504         /* Don't allow overflow */
1505         if ((unsigned long) addr + count < count)
1506                 count = -(unsigned long) addr;
1507
1508         read_lock(&vmlist_lock);
1509         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1510                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1511                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1512                         continue;
1513                 while (addr < vaddr) {
1514                         if (count == 0)
1515                                 goto finished;
1516                         *buf = '\0';
1517                         buf++;
1518                         addr++;
1519                         count--;
1520                 }
1521                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1522                 do {
1523                         if (count == 0)
1524                                 goto finished;
1525                         *buf = *addr;
1526                         buf++;
1527                         addr++;
1528                         count--;
1529                 } while (--n > 0);
1530         }
1531 finished:
1532         read_unlock(&vmlist_lock);
1533         return buf - buf_start;
1534 }
1535
1536 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1537 {
1538         struct vm_struct *tmp;
1539         char *vaddr, *buf_start = buf;
1540         unsigned long n;
1541
1542         /* Don't allow overflow */
1543         if ((unsigned long) addr + count < count)
1544                 count = -(unsigned long) addr;
1545
1546         read_lock(&vmlist_lock);
1547         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1548                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1549                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1550                         continue;
1551                 while (addr < vaddr) {
1552                         if (count == 0)
1553                                 goto finished;
1554                         buf++;
1555                         addr++;
1556                         count--;
1557                 }
1558                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1559                 do {
1560                         if (count == 0)
1561                                 goto finished;
1562                         *addr = *buf;
1563                         buf++;
1564                         addr++;
1565                         count--;
1566                 } while (--n > 0);
1567         }
1568 finished:
1569         read_unlock(&vmlist_lock);
1570         return buf - buf_start;
1571 }
1572
1573 /**
1574  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
1575  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
1576  *      @addr:          vmalloc memory
1577  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
1578  *
1579  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
1580  *
1581  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
1582  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
1583  *      that criteria isn't met.
1584  *
1585  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
1586  */
1587 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
1588                                                 unsigned long pgoff)
1589 {
1590         struct vm_struct *area;
1591         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1592         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1593
1594         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
1595                 return -EINVAL;
1596
1597         area = find_vm_area(addr);
1598         if (!area)
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
1602                 return -EINVAL;
1603
1604         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
1605                 return -EINVAL;
1606
1607         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
1608         do {
1609                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
1610                 int ret;
1611
1612                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
1613                 if (ret)
1614                         return ret;
1615
1616                 uaddr += PAGE_SIZE;
1617                 addr += PAGE_SIZE;
1618                 usize -= PAGE_SIZE;
1619         } while (usize > 0);
1620
1621         /* Prevent "things" like memory migration? VM_flags need a cleanup... */
1622         vma->vm_flags |= VM_RESERVED;
1623
1624         return 0;
1625 }
1626 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
1627
1628 /*
1629  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
1630  * have one.
1631  */
1632 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
1633 {
1634 }
1635
1636
1637 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
1638 {
1639         /* apply_to_page_range() does all the hard work. */
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 /**
1644  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
1645  *      @size:          size of the area
1646  *
1647  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
1648  *
1649  *      This function reserves a range of kernel address space, and
1650  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
1651  *      are created.  If the kernel address space is not shared
1652  *      between processes, it syncs the pagetable across all
1653  *      processes.
1654  */
1655 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size)
1656 {
1657         struct vm_struct *area;
1658
1659         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
1660                                 __builtin_return_address(0));
1661         if (area == NULL)
1662                 return NULL;
1663
1664         /*
1665          * This ensures that page tables are constructed for this region
1666          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
1667          */
1668         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
1669                                 area->size, f, NULL)) {
1670                 free_vm_area(area);
1671                 return NULL;
1672         }
1673
1674         /* Make sure the pagetables are constructed in process kernel
1675            mappings */
1676         vmalloc_sync_all();
1677
1678         return area;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
1681
1682 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
1683 {
1684         struct vm_struct *ret;
1685         ret = remove_vm_area(area->addr);
1686         BUG_ON(ret != area);
1687         kfree(area);
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
1690
1691
1692 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1693 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1694 {
1695         loff_t n = *pos;
1696         struct vm_struct *v;
1697
1698         read_lock(&vmlist_lock);
1699         v = vmlist;
1700         while (n > 0 && v) {
1701                 n--;
1702                 v = v->next;
1703         }
1704         if (!n)
1705                 return v;
1706
1707         return NULL;
1708
1709 }
1710
1711 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1712 {
1713         struct vm_struct *v = p;
1714
1715         ++*pos;
1716         return v->next;
1717 }
1718
1719 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
1720 {
1721         read_unlock(&vmlist_lock);
1722 }
1723
1724 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
1725 {
1726         if (NUMA_BUILD) {
1727                 unsigned int nr, *counters = m->private;
1728
1729                 if (!counters)
1730                         return;
1731
1732                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
1733
1734                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
1735                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
1736
1737                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
1738                         if (counters[nr])
1739                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
1740         }
1741 }
1742
1743 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
1744 {
1745         struct vm_struct *v = p;
1746
1747         seq_printf(m, "0x%p-0x%p %7ld",
1748                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
1749
1750         if (v->caller) {
1751                 char buff[KSYM_SYMBOL_LEN];
1752
1753                 seq_putc(m, ' ');
1754                 sprint_symbol(buff, (unsigned long)v->caller);
1755                 seq_puts(m, buff);
1756         }
1757
1758         if (v->nr_pages)
1759                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
1760
1761         if (v->phys_addr)
1762                 seq_printf(m, " phys=%lx", v->phys_addr);
1763
1764         if (v->flags & VM_IOREMAP)
1765                 seq_printf(m, " ioremap");
1766
1767         if (v->flags & VM_ALLOC)
1768                 seq_printf(m, " vmalloc");
1769
1770         if (v->flags & VM_MAP)
1771                 seq_printf(m, " vmap");
1772
1773         if (v->flags & VM_USERMAP)
1774                 seq_printf(m, " user");
1775
1776         if (v->flags & VM_VPAGES)
1777                 seq_printf(m, " vpages");
1778
1779         show_numa_info(m, v);
1780         seq_putc(m, '\n');
1781         return 0;
1782 }
1783
1784 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
1785         .start = s_start,
1786         .next = s_next,
1787         .stop = s_stop,
1788         .show = s_show,
1789 };
1790
1791 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1792 {
1793         unsigned int *ptr = NULL;
1794         int ret;
1795
1796         if (NUMA_BUILD)
1797                 ptr = kmalloc(nr_node_ids * sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
1798         ret = seq_open(file, &vmalloc_op);
1799         if (!ret) {
1800                 struct seq_file *m = file->private_data;
1801                 m->private = ptr;
1802         } else
1803                 kfree(ptr);
1804         return ret;
1805 }
1806
1807 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
1808         .open           = vmalloc_open,
1809         .read           = seq_read,
1810         .llseek         = seq_lseek,
1811         .release        = seq_release_private,
1812 };
1813
1814 static int __init proc_vmalloc_init(void)
1815 {
1816         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
1817         return 0;
1818 }
1819 module_init(proc_vmalloc_init);
1820 #endif
1821