mm: migration: add migrate_entry_wait_huge()
[linux-3.10.git] / mm / util.c
1 #include <linux/mm.h>
2 #include <linux/slab.h>
3 #include <linux/string.h>
4 #include <linux/export.h>
5 #include <linux/err.h>
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/security.h>
8 #include <linux/swap.h>
9 #include <linux/swapops.h>
10 #include <asm/uaccess.h>
11
12 #include "internal.h"
13
14 #define CREATE_TRACE_POINTS
15 #include <trace/events/kmem.h>
16
17 /**
18  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
19  * @s: the string to duplicate
20  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
21  */
22 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
23 {
24         size_t len;
25         char *buf;
26
27         if (!s)
28                 return NULL;
29
30         len = strlen(s) + 1;
31         buf = kmalloc_track_caller(len, gfp);
32         if (buf)
33                 memcpy(buf, s, len);
34         return buf;
35 }
36 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);
37
38 /**
39  * kstrndup - allocate space for and copy an existing string
40  * @s: the string to duplicate
41  * @max: read at most @max chars from @s
42  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
43  */
44 char *kstrndup(const char *s, size_t max, gfp_t gfp)
45 {
46         size_t len;
47         char *buf;
48
49         if (!s)
50                 return NULL;
51
52         len = strnlen(s, max);
53         buf = kmalloc_track_caller(len+1, gfp);
54         if (buf) {
55                 memcpy(buf, s, len);
56                 buf[len] = '\0';
57         }
58         return buf;
59 }
60 EXPORT_SYMBOL(kstrndup);
61
62 /**
63  * kmemdup - duplicate region of memory
64  *
65  * @src: memory region to duplicate
66  * @len: memory region length
67  * @gfp: GFP mask to use
68  */
69 void *kmemdup(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
70 {
71         void *p;
72
73         p = kmalloc_track_caller(len, gfp);
74         if (p)
75                 memcpy(p, src, len);
76         return p;
77 }
78 EXPORT_SYMBOL(kmemdup);
79
80 /**
81  * memdup_user - duplicate memory region from user space
82  *
83  * @src: source address in user space
84  * @len: number of bytes to copy
85  *
86  * Returns an ERR_PTR() on failure.
87  */
88 void *memdup_user(const void __user *src, size_t len)
89 {
90         void *p;
91
92         /*
93          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
94          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
95          * or GFP_ATOMIC.
96          */
97         p = kmalloc_track_caller(len, GFP_KERNEL);
98         if (!p)
99                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
100
101         if (copy_from_user(p, src, len)) {
102                 kfree(p);
103                 return ERR_PTR(-EFAULT);
104         }
105
106         return p;
107 }
108 EXPORT_SYMBOL(memdup_user);
109
110 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
111                                            gfp_t flags)
112 {
113         void *ret;
114         size_t ks = 0;
115
116         if (p)
117                 ks = ksize(p);
118
119         if (ks >= new_size)
120                 return (void *)p;
121
122         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
123         if (ret && p)
124                 memcpy(ret, p, ks);
125
126         return ret;
127 }
128
129 /**
130  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
131  * @p: object to reallocate memory for.
132  * @new_size: how many bytes of memory are required.
133  * @flags: the type of memory to allocate.
134  *
135  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
136  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
137  * like, for example, with RCU.
138  */
139 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
140 {
141         if (unlikely(!new_size))
142                 return ZERO_SIZE_PTR;
143
144         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
145
146 }
147 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
148
149 /**
150  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
151  * @p: object to reallocate memory for.
152  * @new_size: how many bytes of memory are required.
153  * @flags: the type of memory to allocate.
154  *
155  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
156  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
157  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
158  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
159  */
160 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
161 {
162         void *ret;
163
164         if (unlikely(!new_size)) {
165                 kfree(p);
166                 return ZERO_SIZE_PTR;
167         }
168
169         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
170         if (ret && p != ret)
171                 kfree(p);
172
173         return ret;
174 }
175 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
176
177 /**
178  * kzfree - like kfree but zero memory
179  * @p: object to free memory of
180  *
181  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
182  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
183  *
184  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
185  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
186  * careful when using this function in performance sensitive code.
187  */
188 void kzfree(const void *p)
189 {
190         size_t ks;
191         void *mem = (void *)p;
192
193         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
194                 return;
195         ks = ksize(mem);
196         memset(mem, 0, ks);
197         kfree(mem);
198 }
199 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
200
201 /*
202  * strndup_user - duplicate an existing string from user space
203  * @s: The string to duplicate
204  * @n: Maximum number of bytes to copy, including the trailing NUL.
205  */
206 char *strndup_user(const char __user *s, long n)
207 {
208         char *p;
209         long length;
210
211         length = strnlen_user(s, n);
212
213         if (!length)
214                 return ERR_PTR(-EFAULT);
215
216         if (length > n)
217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
218
219         p = memdup_user(s, length);
220
221         if (IS_ERR(p))
222                 return p;
223
224         p[length - 1] = '\0';
225
226         return p;
227 }
228 EXPORT_SYMBOL(strndup_user);
229
230 void __vma_link_list(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
231                 struct vm_area_struct *prev, struct rb_node *rb_parent)
232 {
233         struct vm_area_struct *next;
234
235         vma->vm_prev = prev;
236         if (prev) {
237                 next = prev->vm_next;
238                 prev->vm_next = vma;
239         } else {
240                 mm->mmap = vma;
241                 if (rb_parent)
242                         next = rb_entry(rb_parent,
243                                         struct vm_area_struct, vm_rb);
244                 else
245                         next = NULL;
246         }
247         vma->vm_next = next;
248         if (next)
249                 next->vm_prev = vma;
250 }
251
252 /* Check if the vma is being used as a stack by this task */
253 static int vm_is_stack_for_task(struct task_struct *t,
254                                 struct vm_area_struct *vma)
255 {
256         return (vma->vm_start <= KSTK_ESP(t) && vma->vm_end >= KSTK_ESP(t));
257 }
258
259 /*
260  * Check if the vma is being used as a stack.
261  * If is_group is non-zero, check in the entire thread group or else
262  * just check in the current task. Returns the pid of the task that
263  * the vma is stack for.
264  */
265 pid_t vm_is_stack(struct task_struct *task,
266                   struct vm_area_struct *vma, int in_group)
267 {
268         pid_t ret = 0;
269
270         if (vm_is_stack_for_task(task, vma))
271                 return task->pid;
272
273         if (in_group) {
274                 struct task_struct *t;
275                 rcu_read_lock();
276                 if (!pid_alive(task))
277                         goto done;
278
279                 t = task;
280                 do {
281                         if (vm_is_stack_for_task(t, vma)) {
282                                 ret = t->pid;
283                                 goto done;
284                         }
285                 } while_each_thread(task, t);
286 done:
287                 rcu_read_unlock();
288         }
289
290         return ret;
291 }
292
293 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT)
294 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm)
295 {
296         mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE;
297         mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area;
298         mm->unmap_area = arch_unmap_area;
299 }
300 #endif
301
302 /*
303  * Like get_user_pages_fast() except its IRQ-safe in that it won't fall
304  * back to the regular GUP.
305  * If the architecture not support this function, simply return with no
306  * page pinned
307  */
308 int __attribute__((weak)) __get_user_pages_fast(unsigned long start,
309                                  int nr_pages, int write, struct page **pages)
310 {
311         return 0;
312 }
313 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_user_pages_fast);
314
315 /**
316  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
317  * @start:      starting user address
318  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
319  * @write:      whether pages will be written to
320  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
321  *              Should be at least nr_pages long.
322  *
323  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
324  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
325  * were pinned, returns -errno.
326  *
327  * get_user_pages_fast provides equivalent functionality to get_user_pages,
328  * operating on current and current->mm, with force=0 and vma=NULL. However
329  * unlike get_user_pages, it must be called without mmap_sem held.
330  *
331  * get_user_pages_fast may take mmap_sem and page table locks, so no
332  * assumptions can be made about lack of locking. get_user_pages_fast is to be
333  * implemented in a way that is advantageous (vs get_user_pages()) when the
334  * user memory area is already faulted in and present in ptes. However if the
335  * pages have to be faulted in, it may turn out to be slightly slower so
336  * callers need to carefully consider what to use. On many architectures,
337  * get_user_pages_fast simply falls back to get_user_pages.
338  */
339 int __attribute__((weak)) get_user_pages_fast(unsigned long start,
340                                 int nr_pages, int write, struct page **pages)
341 {
342         struct mm_struct *mm = current->mm;
343         int ret;
344
345         down_read(&mm->mmap_sem);
346         ret = get_user_pages(current, mm, start, nr_pages,
347                                         write, 0, pages, NULL);
348         up_read(&mm->mmap_sem);
349
350         return ret;
351 }
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
353
354 unsigned long vm_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
355         unsigned long len, unsigned long prot,
356         unsigned long flag, unsigned long pgoff)
357 {
358         unsigned long ret;
359         struct mm_struct *mm = current->mm;
360         unsigned long populate;
361
362         ret = security_mmap_file(file, prot, flag);
363         if (!ret) {
364                 down_write(&mm->mmap_sem);
365                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, pgoff,
366                                     &populate);
367                 up_write(&mm->mmap_sem);
368                 if (populate)
369                         mm_populate(ret, populate);
370         }
371         return ret;
372 }
373
374 unsigned long vm_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
375         unsigned long len, unsigned long prot,
376         unsigned long flag, unsigned long offset)
377 {
378         if (unlikely(offset + PAGE_ALIGN(len) < offset))
379                 return -EINVAL;
380         if (unlikely(offset & ~PAGE_MASK))
381                 return -EINVAL;
382
383         return vm_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(vm_mmap);
386
387 struct address_space *page_mapping(struct page *page)
388 {
389         struct address_space *mapping = page->mapping;
390
391         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
392 #ifdef CONFIG_SWAP
393         if (unlikely(PageSwapCache(page))) {
394                 swp_entry_t entry;
395
396                 entry.val = page_private(page);
397                 mapping = swap_address_space(entry);
398         } else
399 #endif
400         if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
401                 mapping = NULL;
402         return mapping;
403 }
404
405 /* Tracepoints definitions. */
406 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
407 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
408 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
409 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
410 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
411 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);