vmalloc: implement pcpu_get_vm_areas()
[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 #include <linux/pfn.h>
27 #include <linux/kmemleak.h>
28
29 #include <asm/atomic.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include <asm/tlbflush.h>
32
33
34 /*** Page table manipulation functions ***/
35
36 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
37 {
38         pte_t *pte;
39
40         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
41         do {
42                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
43                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
44         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
45 }
46
47 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
48 {
49         pmd_t *pmd;
50         unsigned long next;
51
52         pmd = pmd_offset(pud, addr);
53         do {
54                 next = pmd_addr_end(addr, end);
55                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
56                         continue;
57                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
58         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
59 }
60
61 static void vunmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
62 {
63         pud_t *pud;
64         unsigned long next;
65
66         pud = pud_offset(pgd, addr);
67         do {
68                 next = pud_addr_end(addr, end);
69                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
70                         continue;
71                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
72         } while (pud++, addr = next, addr != end);
73 }
74
75 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
76 {
77         pgd_t *pgd;
78         unsigned long next;
79
80         BUG_ON(addr >= end);
81         pgd = pgd_offset_k(addr);
82         do {
83                 next = pgd_addr_end(addr, end);
84                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
85                         continue;
86                 vunmap_pud_range(pgd, addr, next);
87         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
88 }
89
90 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
91                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
92 {
93         pte_t *pte;
94
95         /*
96          * nr is a running index into the array which helps higher level
97          * callers keep track of where we're up to.
98          */
99
100         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
101         if (!pte)
102                 return -ENOMEM;
103         do {
104                 struct page *page = pages[*nr];
105
106                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
107                         return -EBUSY;
108                 if (WARN_ON(!page))
109                         return -ENOMEM;
110                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
111                 (*nr)++;
112         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
113         return 0;
114 }
115
116 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
117                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
118 {
119         pmd_t *pmd;
120         unsigned long next;
121
122         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
123         if (!pmd)
124                 return -ENOMEM;
125         do {
126                 next = pmd_addr_end(addr, end);
127                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
128                         return -ENOMEM;
129         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
130         return 0;
131 }
132
133 static int vmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
134                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
135 {
136         pud_t *pud;
137         unsigned long next;
138
139         pud = pud_alloc(&init_mm, pgd, addr);
140         if (!pud)
141                 return -ENOMEM;
142         do {
143                 next = pud_addr_end(addr, end);
144                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
145                         return -ENOMEM;
146         } while (pud++, addr = next, addr != end);
147         return 0;
148 }
149
150 /*
151  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
152  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
153  *
154  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
155  */
156 static int vmap_page_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end,
157                                    pgprot_t prot, struct page **pages)
158 {
159         pgd_t *pgd;
160         unsigned long next;
161         unsigned long addr = start;
162         int err = 0;
163         int nr = 0;
164
165         BUG_ON(addr >= end);
166         pgd = pgd_offset_k(addr);
167         do {
168                 next = pgd_addr_end(addr, end);
169                 err = vmap_pud_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
170                 if (err)
171                         break;
172         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
173
174         if (unlikely(err))
175                 return err;
176         return nr;
177 }
178
179 static int vmap_page_range(unsigned long start, unsigned long end,
180                            pgprot_t prot, struct page **pages)
181 {
182         int ret;
183
184         ret = vmap_page_range_noflush(start, end, prot, pages);
185         flush_cache_vmap(start, end);
186         return ret;
187 }
188
189 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
190 {
191         /*
192          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
193          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
194          * just put it in the vmalloc space.
195          */
196 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
197         unsigned long addr = (unsigned long)x;
198         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
199                 return 1;
200 #endif
201         return is_vmalloc_addr(x);
202 }
203
204 /*
205  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
206  */
207 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
208 {
209         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
210         struct page *page = NULL;
211         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
212
213         /*
214          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
215          * architectures that do not vmalloc module space
216          */
217         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
218
219         if (!pgd_none(*pgd)) {
220                 pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr);
221                 if (!pud_none(*pud)) {
222                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr);
223                         if (!pmd_none(*pmd)) {
224                                 pte_t *ptep, pte;
225
226                                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
227                                 pte = *ptep;
228                                 if (pte_present(pte))
229                                         page = pte_page(pte);
230                                 pte_unmap(ptep);
231                         }
232                 }
233         }
234         return page;
235 }
236 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
237
238 /*
239  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
240  */
241 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
242 {
243         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
244 }
245 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
246
247
248 /*** Global kva allocator ***/
249
250 #define VM_LAZY_FREE    0x01
251 #define VM_LAZY_FREEING 0x02
252 #define VM_VM_AREA      0x04
253
254 struct vmap_area {
255         unsigned long va_start;
256         unsigned long va_end;
257         unsigned long flags;
258         struct rb_node rb_node;         /* address sorted rbtree */
259         struct list_head list;          /* address sorted list */
260         struct list_head purge_list;    /* "lazy purge" list */
261         void *private;
262         struct rcu_head rcu_head;
263 };
264
265 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
266 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
267 static LIST_HEAD(vmap_area_list);
268 static unsigned long vmap_area_pcpu_hole;
269
270 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
271 {
272         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
273
274         while (n) {
275                 struct vmap_area *va;
276
277                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
278                 if (addr < va->va_start)
279                         n = n->rb_left;
280                 else if (addr > va->va_start)
281                         n = n->rb_right;
282                 else
283                         return va;
284         }
285
286         return NULL;
287 }
288
289 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
290 {
291         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
292         struct rb_node *parent = NULL;
293         struct rb_node *tmp;
294
295         while (*p) {
296                 struct vmap_area *tmp;
297
298                 parent = *p;
299                 tmp = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
300                 if (va->va_start < tmp->va_end)
301                         p = &(*p)->rb_left;
302                 else if (va->va_end > tmp->va_start)
303                         p = &(*p)->rb_right;
304                 else
305                         BUG();
306         }
307
308         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
309         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
310
311         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
312         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
313         if (tmp) {
314                 struct vmap_area *prev;
315                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
316                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
317         } else
318                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
319 }
320
321 static void purge_vmap_area_lazy(void);
322
323 /*
324  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
325  * vstart and vend.
326  */
327 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
328                                 unsigned long align,
329                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
330                                 int node, gfp_t gfp_mask)
331 {
332         struct vmap_area *va;
333         struct rb_node *n;
334         unsigned long addr;
335         int purged = 0;
336
337         BUG_ON(!size);
338         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
339
340         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
341                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
342         if (unlikely(!va))
343                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
344
345 retry:
346         addr = ALIGN(vstart, align);
347
348         spin_lock(&vmap_area_lock);
349         if (addr + size - 1 < addr)
350                 goto overflow;
351
352         /* XXX: could have a last_hole cache */
353         n = vmap_area_root.rb_node;
354         if (n) {
355                 struct vmap_area *first = NULL;
356
357                 do {
358                         struct vmap_area *tmp;
359                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
360                         if (tmp->va_end >= addr) {
361                                 if (!first && tmp->va_start < addr + size)
362                                         first = tmp;
363                                 n = n->rb_left;
364                         } else {
365                                 first = tmp;
366                                 n = n->rb_right;
367                         }
368                 } while (n);
369
370                 if (!first)
371                         goto found;
372
373                 if (first->va_end < addr) {
374                         n = rb_next(&first->rb_node);
375                         if (n)
376                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
377                         else
378                                 goto found;
379                 }
380
381                 while (addr + size > first->va_start && addr + size <= vend) {
382                         addr = ALIGN(first->va_end + PAGE_SIZE, align);
383                         if (addr + size - 1 < addr)
384                                 goto overflow;
385
386                         n = rb_next(&first->rb_node);
387                         if (n)
388                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
389                         else
390                                 goto found;
391                 }
392         }
393 found:
394         if (addr + size > vend) {
395 overflow:
396                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
397                 if (!purged) {
398                         purge_vmap_area_lazy();
399                         purged = 1;
400                         goto retry;
401                 }
402                 if (printk_ratelimit())
403                         printk(KERN_WARNING
404                                 "vmap allocation for size %lu failed: "
405                                 "use vmalloc=<size> to increase size.\n", size);
406                 kfree(va);
407                 return ERR_PTR(-EBUSY);
408         }
409
410         BUG_ON(addr & (align-1));
411
412         va->va_start = addr;
413         va->va_end = addr + size;
414         va->flags = 0;
415         __insert_vmap_area(va);
416         spin_unlock(&vmap_area_lock);
417
418         return va;
419 }
420
421 static void rcu_free_va(struct rcu_head *head)
422 {
423         struct vmap_area *va = container_of(head, struct vmap_area, rcu_head);
424
425         kfree(va);
426 }
427
428 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
429 {
430         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
431         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
432         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
433         list_del_rcu(&va->list);
434
435         /*
436          * Track the highest possible candidate for pcpu area
437          * allocation.  Areas outside of vmalloc area can be returned
438          * here too, consider only end addresses which fall inside
439          * vmalloc area proper.
440          */
441         if (va->va_end > VMALLOC_START && va->va_end <= VMALLOC_END)
442                 vmap_area_pcpu_hole = max(vmap_area_pcpu_hole, va->va_end);
443
444         call_rcu(&va->rcu_head, rcu_free_va);
445 }
446
447 /*
448  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
449  */
450 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
451 {
452         spin_lock(&vmap_area_lock);
453         __free_vmap_area(va);
454         spin_unlock(&vmap_area_lock);
455 }
456
457 /*
458  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
459  */
460 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
461 {
462         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
463 }
464
465 static void vmap_debug_free_range(unsigned long start, unsigned long end)
466 {
467         /*
468          * Unmap page tables and force a TLB flush immediately if
469          * CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC is set. This catches use after free
470          * bugs similarly to those in linear kernel virtual address
471          * space after a page has been freed.
472          *
473          * All the lazy freeing logic is still retained, in order to
474          * minimise intrusiveness of this debugging feature.
475          *
476          * This is going to be *slow* (linear kernel virtual address
477          * debugging doesn't do a broadcast TLB flush so it is a lot
478          * faster).
479          */
480 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
481         vunmap_page_range(start, end);
482         flush_tlb_kernel_range(start, end);
483 #endif
484 }
485
486 /*
487  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
488  * before attempting to purge with a TLB flush.
489  *
490  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
491  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
492  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
493  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
494  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
495  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
496  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
497  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
498  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
499  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
500  * becomes a problem on bigger systems.
501  */
502 static unsigned long lazy_max_pages(void)
503 {
504         unsigned int log;
505
506         log = fls(num_online_cpus());
507
508         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
509 }
510
511 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
512
513 /*
514  * Purges all lazily-freed vmap areas.
515  *
516  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
517  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
518  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
519  * their own TLB flushing).
520  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
521  *              *end = max(*end, highest purged address)
522  */
523 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
524                                         int sync, int force_flush)
525 {
526         static DEFINE_SPINLOCK(purge_lock);
527         LIST_HEAD(valist);
528         struct vmap_area *va;
529         struct vmap_area *n_va;
530         int nr = 0;
531
532         /*
533          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
534          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
535          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
536          */
537         if (!sync && !force_flush) {
538                 if (!spin_trylock(&purge_lock))
539                         return;
540         } else
541                 spin_lock(&purge_lock);
542
543         rcu_read_lock();
544         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
545                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
546                         if (va->va_start < *start)
547                                 *start = va->va_start;
548                         if (va->va_end > *end)
549                                 *end = va->va_end;
550                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
551                         unmap_vmap_area(va);
552                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
553                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
554                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
555                 }
556         }
557         rcu_read_unlock();
558
559         if (nr) {
560                 BUG_ON(nr > atomic_read(&vmap_lazy_nr));
561                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
562         }
563
564         if (nr || force_flush)
565                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
566
567         if (nr) {
568                 spin_lock(&vmap_area_lock);
569                 list_for_each_entry_safe(va, n_va, &valist, purge_list)
570                         __free_vmap_area(va);
571                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
572         }
573         spin_unlock(&purge_lock);
574 }
575
576 /*
577  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
578  * is already purging.
579  */
580 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
581 {
582         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
583
584         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
585 }
586
587 /*
588  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
589  */
590 static void purge_vmap_area_lazy(void)
591 {
592         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
593
594         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, 0);
595 }
596
597 /*
598  * Free and unmap a vmap area, caller ensuring flush_cache_vunmap had been
599  * called for the correct range previously.
600  */
601 static void free_unmap_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
602 {
603         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
604         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
605         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
606                 try_purge_vmap_area_lazy();
607 }
608
609 /*
610  * Free and unmap a vmap area
611  */
612 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
613 {
614         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
615         free_unmap_vmap_area_noflush(va);
616 }
617
618 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
619 {
620         struct vmap_area *va;
621
622         spin_lock(&vmap_area_lock);
623         va = __find_vmap_area(addr);
624         spin_unlock(&vmap_area_lock);
625
626         return va;
627 }
628
629 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
630 {
631         struct vmap_area *va;
632
633         va = find_vmap_area(addr);
634         BUG_ON(!va);
635         free_unmap_vmap_area(va);
636 }
637
638
639 /*** Per cpu kva allocator ***/
640
641 /*
642  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
643  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
644  */
645 /*
646  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
647  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
648  * instead (we just need a rough idea)
649  */
650 #if BITS_PER_LONG == 32
651 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
652 #else
653 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
654 #endif
655
656 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
657 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
658 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
659 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
660 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
661 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
662 #define VMAP_BBMAP_BITS         VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,           \
663                                         VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
664                                                 VMALLOC_PAGES / NR_CPUS / 16))
665
666 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
667
668 static bool vmap_initialized __read_mostly = false;
669
670 struct vmap_block_queue {
671         spinlock_t lock;
672         struct list_head free;
673         struct list_head dirty;
674         unsigned int nr_dirty;
675 };
676
677 struct vmap_block {
678         spinlock_t lock;
679         struct vmap_area *va;
680         struct vmap_block_queue *vbq;
681         unsigned long free, dirty;
682         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
683         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
684         union {
685                 struct list_head free_list;
686                 struct rcu_head rcu_head;
687         };
688 };
689
690 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
691 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
692
693 /*
694  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
695  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
696  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
697  */
698 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
699 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
700
701 /*
702  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
703  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
704  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
705  * big problem.
706  */
707
708 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
709 {
710         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
711         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
712         return addr;
713 }
714
715 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
716 {
717         struct vmap_block_queue *vbq;
718         struct vmap_block *vb;
719         struct vmap_area *va;
720         unsigned long vb_idx;
721         int node, err;
722
723         node = numa_node_id();
724
725         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
726                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
727         if (unlikely(!vb))
728                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
729
730         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
731                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
732                                         node, gfp_mask);
733         if (unlikely(IS_ERR(va))) {
734                 kfree(vb);
735                 return ERR_PTR(PTR_ERR(va));
736         }
737
738         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
739         if (unlikely(err)) {
740                 kfree(vb);
741                 free_vmap_area(va);
742                 return ERR_PTR(err);
743         }
744
745         spin_lock_init(&vb->lock);
746         vb->va = va;
747         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
748         vb->dirty = 0;
749         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
750         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
751         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
752
753         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
754         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
755         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
756         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
757         BUG_ON(err);
758         radix_tree_preload_end();
759
760         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
761         vb->vbq = vbq;
762         spin_lock(&vbq->lock);
763         list_add(&vb->free_list, &vbq->free);
764         spin_unlock(&vbq->lock);
765         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
766
767         return vb;
768 }
769
770 static void rcu_free_vb(struct rcu_head *head)
771 {
772         struct vmap_block *vb = container_of(head, struct vmap_block, rcu_head);
773
774         kfree(vb);
775 }
776
777 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
778 {
779         struct vmap_block *tmp;
780         unsigned long vb_idx;
781
782         BUG_ON(!list_empty(&vb->free_list));
783
784         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
785         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
786         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
787         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
788         BUG_ON(tmp != vb);
789
790         free_unmap_vmap_area_noflush(vb->va);
791         call_rcu(&vb->rcu_head, rcu_free_vb);
792 }
793
794 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
795 {
796         struct vmap_block_queue *vbq;
797         struct vmap_block *vb;
798         unsigned long addr = 0;
799         unsigned int order;
800
801         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
802         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
803         order = get_order(size);
804
805 again:
806         rcu_read_lock();
807         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
808         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
809                 int i;
810
811                 spin_lock(&vb->lock);
812                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
813                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
814
815                 if (i >= 0) {
816                         addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
817                         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
818                                         addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
819                         vb->free -= 1UL << order;
820                         if (vb->free == 0) {
821                                 spin_lock(&vbq->lock);
822                                 list_del_init(&vb->free_list);
823                                 spin_unlock(&vbq->lock);
824                         }
825                         spin_unlock(&vb->lock);
826                         break;
827                 }
828                 spin_unlock(&vb->lock);
829         }
830         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
831         rcu_read_unlock();
832
833         if (!addr) {
834                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
835                 if (IS_ERR(vb))
836                         return vb;
837                 goto again;
838         }
839
840         return (void *)addr;
841 }
842
843 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
844 {
845         unsigned long offset;
846         unsigned long vb_idx;
847         unsigned int order;
848         struct vmap_block *vb;
849
850         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
851         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
852
853         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
854
855         order = get_order(size);
856
857         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
858
859         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
860         rcu_read_lock();
861         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
862         rcu_read_unlock();
863         BUG_ON(!vb);
864
865         spin_lock(&vb->lock);
866         bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order);
867
868         vb->dirty += 1UL << order;
869         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
870                 BUG_ON(vb->free || !list_empty(&vb->free_list));
871                 spin_unlock(&vb->lock);
872                 free_vmap_block(vb);
873         } else
874                 spin_unlock(&vb->lock);
875 }
876
877 /**
878  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
879  *
880  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
881  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
882  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
883  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
884  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
885  *
886  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
887  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
888  * from the vmap layer.
889  */
890 void vm_unmap_aliases(void)
891 {
892         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
893         int cpu;
894         int flush = 0;
895
896         if (unlikely(!vmap_initialized))
897                 return;
898
899         for_each_possible_cpu(cpu) {
900                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
901                 struct vmap_block *vb;
902
903                 rcu_read_lock();
904                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
905                         int i;
906
907                         spin_lock(&vb->lock);
908                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
909                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
910                                 unsigned long s, e;
911                                 int j;
912                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
913                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
914
915                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
916                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
917                                 vunmap_page_range(s, e);
918                                 flush = 1;
919
920                                 if (s < start)
921                                         start = s;
922                                 if (e > end)
923                                         end = e;
924
925                                 i = j;
926                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
927                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
928                         }
929                         spin_unlock(&vb->lock);
930                 }
931                 rcu_read_unlock();
932         }
933
934         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
935 }
936 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
937
938 /**
939  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
940  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
941  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
942  */
943 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
944 {
945         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
946         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
947
948         BUG_ON(!addr);
949         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
950         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
951         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
952
953         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
954         vmap_debug_free_range(addr, addr+size);
955
956         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
957                 vb_free(mem, size);
958         else
959                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
962
963 /**
964  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
965  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
966  * @count: number of pages
967  * @node: prefer to allocate data structures on this node
968  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
969  *
970  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
971  */
972 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
973 {
974         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
975         unsigned long addr;
976         void *mem;
977
978         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
979                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
980                 if (IS_ERR(mem))
981                         return NULL;
982                 addr = (unsigned long)mem;
983         } else {
984                 struct vmap_area *va;
985                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
986                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
987                 if (IS_ERR(va))
988                         return NULL;
989
990                 addr = va->va_start;
991                 mem = (void *)addr;
992         }
993         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
994                 vm_unmap_ram(mem, count);
995                 return NULL;
996         }
997         return mem;
998 }
999 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1000
1001 /**
1002  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1003  * @vm: vm_struct to register
1004  * @align: requested alignment
1005  *
1006  * This function is used to register kernel vm area before
1007  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1008  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1009  * vm->addr contains the allocated address.
1010  *
1011  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1012  */
1013 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1014 {
1015         static size_t vm_init_off __initdata;
1016         unsigned long addr;
1017
1018         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1019         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1020
1021         vm->addr = (void *)addr;
1022
1023         vm->next = vmlist;
1024         vmlist = vm;
1025 }
1026
1027 void __init vmalloc_init(void)
1028 {
1029         struct vmap_area *va;
1030         struct vm_struct *tmp;
1031         int i;
1032
1033         for_each_possible_cpu(i) {
1034                 struct vmap_block_queue *vbq;
1035
1036                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1037                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1038                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1039                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->dirty);
1040                 vbq->nr_dirty = 0;
1041         }
1042
1043         /* Import existing vmlist entries. */
1044         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1045                 va = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), GFP_NOWAIT);
1046                 va->flags = tmp->flags | VM_VM_AREA;
1047                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1048                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1049                 __insert_vmap_area(va);
1050         }
1051
1052         vmap_area_pcpu_hole = VMALLOC_END;
1053
1054         vmap_initialized = true;
1055 }
1056
1057 /**
1058  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1059  * @addr: start of the VM area to map
1060  * @size: size of the VM area to map
1061  * @prot: page protection flags to use
1062  * @pages: pages to map
1063  *
1064  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1065  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1066  * friends.
1067  *
1068  * NOTE:
1069  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1070  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1071  * before calling this function.
1072  *
1073  * RETURNS:
1074  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1075  */
1076 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1077                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1078 {
1079         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1080 }
1081
1082 /**
1083  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1084  * @addr: start of the VM area to unmap
1085  * @size: size of the VM area to unmap
1086  *
1087  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1088  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1089  * friends.
1090  *
1091  * NOTE:
1092  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1093  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1094  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1095  */
1096 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1097 {
1098         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1099 }
1100
1101 /**
1102  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1103  * @addr: start of the VM area to unmap
1104  * @size: size of the VM area to unmap
1105  *
1106  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1107  * the unmapping and tlb after.
1108  */
1109 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1110 {
1111         unsigned long end = addr + size;
1112
1113         flush_cache_vunmap(addr, end);
1114         vunmap_page_range(addr, end);
1115         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1116 }
1117
1118 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
1119 {
1120         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1121         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
1122         int err;
1123
1124         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
1125         if (err > 0) {
1126                 *pages += err;
1127                 err = 0;
1128         }
1129
1130         return err;
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1133
1134 /*** Old vmalloc interfaces ***/
1135 DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
1136 struct vm_struct *vmlist;
1137
1138 static void insert_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1139                               unsigned long flags, void *caller)
1140 {
1141         struct vm_struct *tmp, **p;
1142
1143         vm->flags = flags;
1144         vm->addr = (void *)va->va_start;
1145         vm->size = va->va_end - va->va_start;
1146         vm->caller = caller;
1147         va->private = vm;
1148         va->flags |= VM_VM_AREA;
1149
1150         write_lock(&vmlist_lock);
1151         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1152                 if (tmp->addr >= vm->addr)
1153                         break;
1154         }
1155         vm->next = *p;
1156         *p = vm;
1157         write_unlock(&vmlist_lock);
1158 }
1159
1160 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
1161                 unsigned long flags, unsigned long start, unsigned long end,
1162                 int node, gfp_t gfp_mask, void *caller)
1163 {
1164         static struct vmap_area *va;
1165         struct vm_struct *area;
1166         unsigned long align = 1;
1167
1168         BUG_ON(in_interrupt());
1169         if (flags & VM_IOREMAP) {
1170                 int bit = fls(size);
1171
1172                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
1173                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
1174                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
1175                         bit = PAGE_SHIFT;
1176
1177                 align = 1ul << bit;
1178         }
1179
1180         size = PAGE_ALIGN(size);
1181         if (unlikely(!size))
1182                 return NULL;
1183
1184         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1185         if (unlikely(!area))
1186                 return NULL;
1187
1188         /*
1189          * We always allocate a guard page.
1190          */
1191         size += PAGE_SIZE;
1192
1193         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
1194         if (IS_ERR(va)) {
1195                 kfree(area);
1196                 return NULL;
1197         }
1198
1199         insert_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
1200         return area;
1201 }
1202
1203 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1204                                 unsigned long start, unsigned long end)
1205 {
1206         return __get_vm_area_node(size, flags, start, end, -1, GFP_KERNEL,
1207                                                 __builtin_return_address(0));
1208 }
1209 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1210
1211 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1212                                        unsigned long start, unsigned long end,
1213                                        void *caller)
1214 {
1215         return __get_vm_area_node(size, flags, start, end, -1, GFP_KERNEL,
1216                                   caller);
1217 }
1218
1219 /**
1220  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1221  *      @size:          size of the area
1222  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1223  *
1224  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1225  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1226  *      on success or %NULL on failure.
1227  */
1228 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1229 {
1230         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1231                                 -1, GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1232 }
1233
1234 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1235                                 void *caller)
1236 {
1237         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1238                                                 -1, GFP_KERNEL, caller);
1239 }
1240
1241 struct vm_struct *get_vm_area_node(unsigned long size, unsigned long flags,
1242                                    int node, gfp_t gfp_mask)
1243 {
1244         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END, node,
1245                                   gfp_mask, __builtin_return_address(0));
1246 }
1247
1248 static struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1249 {
1250         struct vmap_area *va;
1251
1252         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1253         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1254                 return va->private;
1255
1256         return NULL;
1257 }
1258
1259 /**
1260  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1261  *      @addr:          base address
1262  *
1263  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1264  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1265  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1266  */
1267 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1268 {
1269         struct vmap_area *va;
1270
1271         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1272         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1273                 struct vm_struct *vm = va->private;
1274                 struct vm_struct *tmp, **p;
1275
1276                 vmap_debug_free_range(va->va_start, va->va_end);
1277                 free_unmap_vmap_area(va);
1278                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1279
1280                 write_lock(&vmlist_lock);
1281                 for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1282                         ;
1283                 *p = tmp->next;
1284                 write_unlock(&vmlist_lock);
1285
1286                 return vm;
1287         }
1288         return NULL;
1289 }
1290
1291 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1292 {
1293         struct vm_struct *area;
1294
1295         if (!addr)
1296                 return;
1297
1298         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1299                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1300                 return;
1301         }
1302
1303         area = remove_vm_area(addr);
1304         if (unlikely(!area)) {
1305                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1306                                 addr);
1307                 return;
1308         }
1309
1310         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1311         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1312
1313         if (deallocate_pages) {
1314                 int i;
1315
1316                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1317                         struct page *page = area->pages[i];
1318
1319                         BUG_ON(!page);
1320                         __free_page(page);
1321                 }
1322
1323                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1324                         vfree(area->pages);
1325                 else
1326                         kfree(area->pages);
1327         }
1328
1329         kfree(area);
1330         return;
1331 }
1332
1333 /**
1334  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1335  *      @addr:          memory base address
1336  *
1337  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1338  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1339  *      NULL, no operation is performed.
1340  *
1341  *      Must not be called in interrupt context.
1342  */
1343 void vfree(const void *addr)
1344 {
1345         BUG_ON(in_interrupt());
1346
1347         kmemleak_free(addr);
1348
1349         __vunmap(addr, 1);
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1352
1353 /**
1354  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1355  *      @addr:          memory base address
1356  *
1357  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1358  *      which was created from the page array passed to vmap().
1359  *
1360  *      Must not be called in interrupt context.
1361  */
1362 void vunmap(const void *addr)
1363 {
1364         BUG_ON(in_interrupt());
1365         might_sleep();
1366         __vunmap(addr, 0);
1367 }
1368 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1369
1370 /**
1371  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1372  *      @pages:         array of page pointers
1373  *      @count:         number of pages to map
1374  *      @flags:         vm_area->flags
1375  *      @prot:          page protection for the mapping
1376  *
1377  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1378  *      space.
1379  */
1380 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1381                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1382 {
1383         struct vm_struct *area;
1384
1385         might_sleep();
1386
1387         if (count > num_physpages)
1388                 return NULL;
1389
1390         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1391                                         __builtin_return_address(0));
1392         if (!area)
1393                 return NULL;
1394
1395         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1396                 vunmap(area->addr);
1397                 return NULL;
1398         }
1399
1400         return area->addr;
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1403
1404 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1405                             int node, void *caller);
1406 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1407                                  pgprot_t prot, int node, void *caller)
1408 {
1409         struct page **pages;
1410         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1411
1412         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1413         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1414
1415         area->nr_pages = nr_pages;
1416         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1417         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1418                 pages = __vmalloc_node(array_size, gfp_mask | __GFP_ZERO,
1419                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1420                 area->flags |= VM_VPAGES;
1421         } else {
1422                 pages = kmalloc_node(array_size,
1423                                 (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO,
1424                                 node);
1425         }
1426         area->pages = pages;
1427         area->caller = caller;
1428         if (!area->pages) {
1429                 remove_vm_area(area->addr);
1430                 kfree(area);
1431                 return NULL;
1432         }
1433
1434         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1435                 struct page *page;
1436
1437                 if (node < 0)
1438                         page = alloc_page(gfp_mask);
1439                 else
1440                         page = alloc_pages_node(node, gfp_mask, 0);
1441
1442                 if (unlikely(!page)) {
1443                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1444                         area->nr_pages = i;
1445                         goto fail;
1446                 }
1447                 area->pages[i] = page;
1448         }
1449
1450         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1451                 goto fail;
1452         return area->addr;
1453
1454 fail:
1455         vfree(area->addr);
1456         return NULL;
1457 }
1458
1459 void *__vmalloc_area(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1460 {
1461         void *addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, -1,
1462                                          __builtin_return_address(0));
1463
1464         /*
1465          * A ref_count = 3 is needed because the vm_struct and vmap_area
1466          * structures allocated in the __get_vm_area_node() function contain
1467          * references to the virtual address of the vmalloc'ed block.
1468          */
1469         kmemleak_alloc(addr, area->size - PAGE_SIZE, 3, gfp_mask);
1470
1471         return addr;
1472 }
1473
1474 /**
1475  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1476  *      @size:          allocation size
1477  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1478  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1479  *      @node:          node to use for allocation or -1
1480  *      @caller:        caller's return address
1481  *
1482  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1483  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1484  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1485  */
1486 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1487                                                 int node, void *caller)
1488 {
1489         struct vm_struct *area;
1490         void *addr;
1491         unsigned long real_size = size;
1492
1493         size = PAGE_ALIGN(size);
1494         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > num_physpages)
1495                 return NULL;
1496
1497         area = __get_vm_area_node(size, VM_ALLOC, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1498                                                 node, gfp_mask, caller);
1499
1500         if (!area)
1501                 return NULL;
1502
1503         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1504
1505         /*
1506          * A ref_count = 3 is needed because the vm_struct and vmap_area
1507          * structures allocated in the __get_vm_area_node() function contain
1508          * references to the virtual address of the vmalloc'ed block.
1509          */
1510         kmemleak_alloc(addr, real_size, 3, gfp_mask);
1511
1512         return addr;
1513 }
1514
1515 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1516 {
1517         return __vmalloc_node(size, gfp_mask, prot, -1,
1518                                 __builtin_return_address(0));
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1521
1522 /**
1523  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1524  *      @size:          allocation size
1525  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1526  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1527  *
1528  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1529  *      use __vmalloc() instead.
1530  */
1531 void *vmalloc(unsigned long size)
1532 {
1533         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1534                                         -1, __builtin_return_address(0));
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1537
1538 /**
1539  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1540  * @size: allocation size
1541  *
1542  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1543  * without leaking data.
1544  */
1545 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1546 {
1547         struct vm_struct *area;
1548         void *ret;
1549
1550         ret = __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO,
1551                              PAGE_KERNEL, -1, __builtin_return_address(0));
1552         if (ret) {
1553                 area = find_vm_area(ret);
1554                 area->flags |= VM_USERMAP;
1555         }
1556         return ret;
1557 }
1558 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1559
1560 /**
1561  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1562  *      @size:          allocation size
1563  *      @node:          numa node
1564  *
1565  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1566  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1567  *
1568  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1569  *      use __vmalloc() instead.
1570  */
1571 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1572 {
1573         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1574                                         node, __builtin_return_address(0));
1575 }
1576 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1577
1578 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1579 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1580 #endif
1581
1582 /**
1583  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1584  *      @size:          allocation size
1585  *
1586  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1587  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1588  *      executable kernel virtual space.
1589  *
1590  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1591  *      use __vmalloc() instead.
1592  */
1593
1594 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1595 {
1596         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
1597                               -1, __builtin_return_address(0));
1598 }
1599
1600 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1601 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1602 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1603 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1604 #else
1605 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1606 #endif
1607
1608 /**
1609  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1610  *      @size:          allocation size
1611  *
1612  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1613  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1614  */
1615 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1616 {
1617         return __vmalloc_node(size, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
1618                               -1, __builtin_return_address(0));
1619 }
1620 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1621
1622 /**
1623  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1624  *      @size:          allocation size
1625  *
1626  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1627  * mapped to userspace without leaking data.
1628  */
1629 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1630 {
1631         struct vm_struct *area;
1632         void *ret;
1633
1634         ret = __vmalloc_node(size, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
1635                              -1, __builtin_return_address(0));
1636         if (ret) {
1637                 area = find_vm_area(ret);
1638                 area->flags |= VM_USERMAP;
1639         }
1640         return ret;
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1643
1644 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1645 {
1646         struct vm_struct *tmp;
1647         char *vaddr, *buf_start = buf;
1648         unsigned long n;
1649
1650         /* Don't allow overflow */
1651         if ((unsigned long) addr + count < count)
1652                 count = -(unsigned long) addr;
1653
1654         read_lock(&vmlist_lock);
1655         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1656                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1657                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1658                         continue;
1659                 while (addr < vaddr) {
1660                         if (count == 0)
1661                                 goto finished;
1662                         *buf = '\0';
1663                         buf++;
1664                         addr++;
1665                         count--;
1666                 }
1667                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1668                 do {
1669                         if (count == 0)
1670                                 goto finished;
1671                         *buf = *addr;
1672                         buf++;
1673                         addr++;
1674                         count--;
1675                 } while (--n > 0);
1676         }
1677 finished:
1678         read_unlock(&vmlist_lock);
1679         return buf - buf_start;
1680 }
1681
1682 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1683 {
1684         struct vm_struct *tmp;
1685         char *vaddr, *buf_start = buf;
1686         unsigned long n;
1687
1688         /* Don't allow overflow */
1689         if ((unsigned long) addr + count < count)
1690                 count = -(unsigned long) addr;
1691
1692         read_lock(&vmlist_lock);
1693         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1694                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1695                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1696                         continue;
1697                 while (addr < vaddr) {
1698                         if (count == 0)
1699                                 goto finished;
1700                         buf++;
1701                         addr++;
1702                         count--;
1703                 }
1704                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1705                 do {
1706                         if (count == 0)
1707                                 goto finished;
1708                         *addr = *buf;
1709                         buf++;
1710                         addr++;
1711                         count--;
1712                 } while (--n > 0);
1713         }
1714 finished:
1715         read_unlock(&vmlist_lock);
1716         return buf - buf_start;
1717 }
1718
1719 /**
1720  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
1721  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
1722  *      @addr:          vmalloc memory
1723  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
1724  *
1725  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
1726  *
1727  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
1728  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
1729  *      that criteria isn't met.
1730  *
1731  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
1732  */
1733 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
1734                                                 unsigned long pgoff)
1735 {
1736         struct vm_struct *area;
1737         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1738         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1739
1740         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
1741                 return -EINVAL;
1742
1743         area = find_vm_area(addr);
1744         if (!area)
1745                 return -EINVAL;
1746
1747         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
1748                 return -EINVAL;
1749
1750         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
1751                 return -EINVAL;
1752
1753         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
1754         do {
1755                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
1756                 int ret;
1757
1758                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
1759                 if (ret)
1760                         return ret;
1761
1762                 uaddr += PAGE_SIZE;
1763                 addr += PAGE_SIZE;
1764                 usize -= PAGE_SIZE;
1765         } while (usize > 0);
1766
1767         /* Prevent "things" like memory migration? VM_flags need a cleanup... */
1768         vma->vm_flags |= VM_RESERVED;
1769
1770         return 0;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
1773
1774 /*
1775  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
1776  * have one.
1777  */
1778 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
1779 {
1780 }
1781
1782
1783 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
1784 {
1785         /* apply_to_page_range() does all the hard work. */
1786         return 0;
1787 }
1788
1789 /**
1790  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
1791  *      @size:          size of the area
1792  *
1793  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
1794  *
1795  *      This function reserves a range of kernel address space, and
1796  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
1797  *      are created.  If the kernel address space is not shared
1798  *      between processes, it syncs the pagetable across all
1799  *      processes.
1800  */
1801 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size)
1802 {
1803         struct vm_struct *area;
1804
1805         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
1806                                 __builtin_return_address(0));
1807         if (area == NULL)
1808                 return NULL;
1809
1810         /*
1811          * This ensures that page tables are constructed for this region
1812          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
1813          */
1814         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
1815                                 area->size, f, NULL)) {
1816                 free_vm_area(area);
1817                 return NULL;
1818         }
1819
1820         /* Make sure the pagetables are constructed in process kernel
1821            mappings */
1822         vmalloc_sync_all();
1823
1824         return area;
1825 }
1826 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
1827
1828 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
1829 {
1830         struct vm_struct *ret;
1831         ret = remove_vm_area(area->addr);
1832         BUG_ON(ret != area);
1833         kfree(area);
1834 }
1835 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
1836
1837 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
1838 {
1839         return n ? rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node) : NULL;
1840 }
1841
1842 /**
1843  * pvm_find_next_prev - find the next and prev vmap_area surrounding @end
1844  * @end: target address
1845  * @pnext: out arg for the next vmap_area
1846  * @pprev: out arg for the previous vmap_area
1847  *
1848  * Returns: %true if either or both of next and prev are found,
1849  *          %false if no vmap_area exists
1850  *
1851  * Find vmap_areas end addresses of which enclose @end.  ie. if not
1852  * NULL, *pnext->va_end > @end and *pprev->va_end <= @end.
1853  */
1854 static bool pvm_find_next_prev(unsigned long end,
1855                                struct vmap_area **pnext,
1856                                struct vmap_area **pprev)
1857 {
1858         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
1859         struct vmap_area *va = NULL;
1860
1861         while (n) {
1862                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
1863                 if (end < va->va_end)
1864                         n = n->rb_left;
1865                 else if (end > va->va_end)
1866                         n = n->rb_right;
1867                 else
1868                         break;
1869         }
1870
1871         if (!va)
1872                 return false;
1873
1874         if (va->va_end > end) {
1875                 *pnext = va;
1876                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
1877         } else {
1878                 *pprev = va;
1879                 *pnext = node_to_va(rb_next(&(*pprev)->rb_node));
1880         }
1881         return true;
1882 }
1883
1884 /**
1885  * pvm_determine_end - find the highest aligned address between two vmap_areas
1886  * @pnext: in/out arg for the next vmap_area
1887  * @pprev: in/out arg for the previous vmap_area
1888  * @align: alignment
1889  *
1890  * Returns: determined end address
1891  *
1892  * Find the highest aligned address between *@pnext and *@pprev below
1893  * VMALLOC_END.  *@pnext and *@pprev are adjusted so that the aligned
1894  * down address is between the end addresses of the two vmap_areas.
1895  *
1896  * Please note that the address returned by this function may fall
1897  * inside *@pnext vmap_area.  The caller is responsible for checking
1898  * that.
1899  */
1900 static unsigned long pvm_determine_end(struct vmap_area **pnext,
1901                                        struct vmap_area **pprev,
1902                                        unsigned long align)
1903 {
1904         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
1905         unsigned long addr;
1906
1907         if (*pnext)
1908                 addr = min((*pnext)->va_start & ~(align - 1), vmalloc_end);
1909         else
1910                 addr = vmalloc_end;
1911
1912         while (*pprev && (*pprev)->va_end > addr) {
1913                 *pnext = *pprev;
1914                 *pprev = node_to_va(rb_prev(&(*pnext)->rb_node));
1915         }
1916
1917         return addr;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
1922  * @offsets: array containing offset of each area
1923  * @sizes: array containing size of each area
1924  * @nr_vms: the number of areas to allocate
1925  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
1926  * @gfp_mask: allocation mask
1927  *
1928  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
1929  *          vm_structs on success, %NULL on failure
1930  *
1931  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
1932  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
1933  * congruent vmalloc areas for it.  These areas tend to be scattered
1934  * pretty far, distance between two areas easily going up to
1935  * gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these areas
1936  * are allocated from top.
1937  *
1938  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple.  It
1939  * does everything top-down and scans areas from the end looking for
1940  * matching slot.  While scanning, if any of the areas overlaps with
1941  * existing vmap_area, the base address is pulled down to fit the
1942  * area.  Scanning is repeated till all the areas fit and then all
1943  * necessary data structres are inserted and the result is returned.
1944  */
1945 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
1946                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
1947                                      size_t align, gfp_t gfp_mask)
1948 {
1949         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
1950         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
1951         struct vmap_area **vas, *prev, *next;
1952         struct vm_struct **vms;
1953         int area, area2, last_area, term_area;
1954         unsigned long base, start, end, last_end;
1955         bool purged = false;
1956
1957         gfp_mask &= GFP_RECLAIM_MASK;
1958
1959         /* verify parameters and allocate data structures */
1960         BUG_ON(align & ~PAGE_MASK || !is_power_of_2(align));
1961         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
1962                 start = offsets[area];
1963                 end = start + sizes[area];
1964
1965                 /* is everything aligned properly? */
1966                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
1967                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
1968
1969                 /* detect the area with the highest address */
1970                 if (start > offsets[last_area])
1971                         last_area = area;
1972
1973                 for (area2 = 0; area2 < nr_vms; area2++) {
1974                         unsigned long start2 = offsets[area2];
1975                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
1976
1977                         if (area2 == area)
1978                                 continue;
1979
1980                         BUG_ON(start2 >= start && start2 < end);
1981                         BUG_ON(end2 <= end && end2 > start);
1982                 }
1983         }
1984         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
1985
1986         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
1987                 WARN_ON(true);
1988                 return NULL;
1989         }
1990
1991         vms = kzalloc(sizeof(vms[0]) * nr_vms, gfp_mask);
1992         vas = kzalloc(sizeof(vas[0]) * nr_vms, gfp_mask);
1993         if (!vas || !vms)
1994                 goto err_free;
1995
1996         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
1997                 vas[area] = kzalloc(sizeof(struct vmap_area), gfp_mask);
1998                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), gfp_mask);
1999                 if (!vas[area] || !vms[area])
2000                         goto err_free;
2001         }
2002 retry:
2003         spin_lock(&vmap_area_lock);
2004
2005         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
2006         area = term_area = last_area;
2007         start = offsets[area];
2008         end = start + sizes[area];
2009
2010         if (!pvm_find_next_prev(vmap_area_pcpu_hole, &next, &prev)) {
2011                 base = vmalloc_end - last_end;
2012                 goto found;
2013         }
2014         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2015
2016         while (true) {
2017                 BUG_ON(next && next->va_end <= base + end);
2018                 BUG_ON(prev && prev->va_end > base + end);
2019
2020                 /*
2021                  * base might have underflowed, add last_end before
2022                  * comparing.
2023                  */
2024                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end) {
2025                         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2026                         if (!purged) {
2027                                 purge_vmap_area_lazy();
2028                                 purged = true;
2029                                 goto retry;
2030                         }
2031                         goto err_free;
2032                 }
2033
2034                 /*
2035                  * If next overlaps, move base downwards so that it's
2036                  * right below next and then recheck.
2037                  */
2038                 if (next && next->va_start < base + end) {
2039                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2040                         term_area = area;
2041                         continue;
2042                 }
2043
2044                 /*
2045                  * If prev overlaps, shift down next and prev and move
2046                  * base so that it's right below new next and then
2047                  * recheck.
2048                  */
2049                 if (prev && prev->va_end > base + start)  {
2050                         next = prev;
2051                         prev = node_to_va(rb_prev(&next->rb_node));
2052                         base = pvm_determine_end(&next, &prev, align) - end;
2053                         term_area = area;
2054                         continue;
2055                 }
2056
2057                 /*
2058                  * This area fits, move on to the previous one.  If
2059                  * the previous one is the terminal one, we're done.
2060                  */
2061                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
2062                 if (area == term_area)
2063                         break;
2064                 start = offsets[area];
2065                 end = start + sizes[area];
2066                 pvm_find_next_prev(base + end, &next, &prev);
2067         }
2068 found:
2069         /* we've found a fitting base, insert all va's */
2070         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2071                 struct vmap_area *va = vas[area];
2072
2073                 va->va_start = base + offsets[area];
2074                 va->va_end = va->va_start + sizes[area];
2075                 __insert_vmap_area(va);
2076         }
2077
2078         vmap_area_pcpu_hole = base + offsets[last_area];
2079
2080         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2081
2082         /* insert all vm's */
2083         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
2084                 insert_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
2085                                   pcpu_get_vm_areas);
2086
2087         kfree(vas);
2088         return vms;
2089
2090 err_free:
2091         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
2092                 if (vas)
2093                         kfree(vas[area]);
2094                 if (vms)
2095                         kfree(vms[area]);
2096         }
2097         kfree(vas);
2098         kfree(vms);
2099         return NULL;
2100 }
2101
2102 /**
2103  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
2104  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
2105  * @nr_vms: the number of allocated areas
2106  *
2107  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
2108  */
2109 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
2110 {
2111         int i;
2112
2113         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
2114                 free_vm_area(vms[i]);
2115         kfree(vms);
2116 }
2117
2118 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2119 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
2120 {
2121         loff_t n = *pos;
2122         struct vm_struct *v;
2123
2124         read_lock(&vmlist_lock);
2125         v = vmlist;
2126         while (n > 0 && v) {
2127                 n--;
2128                 v = v->next;
2129         }
2130         if (!n)
2131                 return v;
2132
2133         return NULL;
2134
2135 }
2136
2137 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
2138 {
2139         struct vm_struct *v = p;
2140
2141         ++*pos;
2142         return v->next;
2143 }
2144
2145 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
2146 {
2147         read_unlock(&vmlist_lock);
2148 }
2149
2150 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
2151 {
2152         if (NUMA_BUILD) {
2153                 unsigned int nr, *counters = m->private;
2154
2155                 if (!counters)
2156                         return;
2157
2158                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
2159
2160                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
2161                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
2162
2163                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
2164                         if (counters[nr])
2165                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
2166         }
2167 }
2168
2169 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
2170 {
2171         struct vm_struct *v = p;
2172
2173         seq_printf(m, "0x%p-0x%p %7ld",
2174                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
2175
2176         if (v->caller) {
2177                 char buff[KSYM_SYMBOL_LEN];
2178
2179                 seq_putc(m, ' ');
2180                 sprint_symbol(buff, (unsigned long)v->caller);
2181                 seq_puts(m, buff);
2182         }
2183
2184         if (v->nr_pages)
2185                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
2186
2187         if (v->phys_addr)
2188                 seq_printf(m, " phys=%lx", v->phys_addr);
2189
2190         if (v->flags & VM_IOREMAP)
2191                 seq_printf(m, " ioremap");
2192
2193         if (v->flags & VM_ALLOC)
2194                 seq_printf(m, " vmalloc");
2195
2196         if (v->flags & VM_MAP)
2197                 seq_printf(m, " vmap");
2198
2199         if (v->flags & VM_USERMAP)
2200                 seq_printf(m, " user");
2201
2202         if (v->flags & VM_VPAGES)
2203                 seq_printf(m, " vpages");
2204
2205         show_numa_info(m, v);
2206         seq_putc(m, '\n');
2207         return 0;
2208 }
2209
2210 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
2211         .start = s_start,
2212         .next = s_next,
2213         .stop = s_stop,
2214         .show = s_show,
2215 };
2216
2217 static int vmalloc_open(struct inode *inode, struct file *file)
2218 {
2219         unsigned int *ptr = NULL;
2220         int ret;
2221
2222         if (NUMA_BUILD)
2223                 ptr = kmalloc(nr_node_ids * sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
2224         ret = seq_open(file, &vmalloc_op);
2225         if (!ret) {
2226                 struct seq_file *m = file->private_data;
2227                 m->private = ptr;
2228         } else
2229                 kfree(ptr);
2230         return ret;
2231 }
2232
2233 static const struct file_operations proc_vmalloc_operations = {
2234         .open           = vmalloc_open,
2235         .read           = seq_read,
2236         .llseek         = seq_lseek,
2237         .release        = seq_release_private,
2238 };
2239
2240 static int __init proc_vmalloc_init(void)
2241 {
2242         proc_create("vmallocinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_vmalloc_operations);
2243         return 0;
2244 }
2245 module_init(proc_vmalloc_init);
2246 #endif
2247