13467e043e9e24b1d0c6f92560b33f8861f58eca
[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 <asm/uaccess.h>
9
10 #include "internal.h"
11
12 #define CREATE_TRACE_POINTS
13 #include <trace/events/kmem.h>
14
15 /**
16  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
17  * @s: the string to duplicate
18  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
19  */
20 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
21 {
22         size_t len;
23         char *buf;
24
25         if (!s)
26                 return NULL;
27
28         len = strlen(s) + 1;
29         buf = kmalloc_track_caller(len, gfp);
30         if (buf)
31                 memcpy(buf, s, len);
32         return buf;
33 }
34 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);
35
36 /**
37  * kstrndup - allocate space for and copy an existing string
38  * @s: the string to duplicate
39  * @max: read at most @max chars from @s
40  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
41  */
42 char *kstrndup(const char *s, size_t max, gfp_t gfp)
43 {
44         size_t len;
45         char *buf;
46
47         if (!s)
48                 return NULL;
49
50         len = strnlen(s, max);
51         buf = kmalloc_track_caller(len+1, gfp);
52         if (buf) {
53                 memcpy(buf, s, len);
54                 buf[len] = '\0';
55         }
56         return buf;
57 }
58 EXPORT_SYMBOL(kstrndup);
59
60 /**
61  * kmemdup - duplicate region of memory
62  *
63  * @src: memory region to duplicate
64  * @len: memory region length
65  * @gfp: GFP mask to use
66  */
67 void *kmemdup(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
68 {
69         void *p;
70
71         p = kmalloc_track_caller(len, gfp);
72         if (p)
73                 memcpy(p, src, len);
74         return p;
75 }
76 EXPORT_SYMBOL(kmemdup);
77
78 /**
79  * memdup_user - duplicate memory region from user space
80  *
81  * @src: source address in user space
82  * @len: number of bytes to copy
83  *
84  * Returns an ERR_PTR() on failure.
85  */
86 void *memdup_user(const void __user *src, size_t len)
87 {
88         void *p;
89
90         /*
91          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
92          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
93          * or GFP_ATOMIC.
94          */
95         p = kmalloc_track_caller(len, GFP_KERNEL);
96         if (!p)
97                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
98
99         if (copy_from_user(p, src, len)) {
100                 kfree(p);
101                 return ERR_PTR(-EFAULT);
102         }
103
104         return p;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(memdup_user);
107
108 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
109                                            gfp_t flags)
110 {
111         void *ret;
112         size_t ks = 0;
113
114         if (p)
115                 ks = ksize(p);
116
117         if (ks >= new_size)
118                 return (void *)p;
119
120         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
121         if (ret && p)
122                 memcpy(ret, p, ks);
123
124         return ret;
125 }
126
127 /**
128  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
129  * @p: object to reallocate memory for.
130  * @new_size: how many bytes of memory are required.
131  * @flags: the type of memory to allocate.
132  *
133  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
134  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
135  * like, for example, with RCU.
136  */
137 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
138 {
139         if (unlikely(!new_size))
140                 return ZERO_SIZE_PTR;
141
142         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
143
144 }
145 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
146
147 /**
148  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
149  * @p: object to reallocate memory for.
150  * @new_size: how many bytes of memory are required.
151  * @flags: the type of memory to allocate.
152  *
153  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
154  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
155  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
156  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
157  */
158 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
159 {
160         void *ret;
161
162         if (unlikely(!new_size)) {
163                 kfree(p);
164                 return ZERO_SIZE_PTR;
165         }
166
167         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
168         if (ret && p != ret)
169                 kfree(p);
170
171         return ret;
172 }
173 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
174
175 /**
176  * kzfree - like kfree but zero memory
177  * @p: object to free memory of
178  *
179  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
180  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
181  *
182  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
183  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
184  * careful when using this function in performance sensitive code.
185  */
186 void kzfree(const void *p)
187 {
188         size_t ks;
189         void *mem = (void *)p;
190
191         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
192                 return;
193         ks = ksize(mem);
194         memset(mem, 0, ks);
195         kfree(mem);
196 }
197 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
198
199 /*
200  * strndup_user - duplicate an existing string from user space
201  * @s: The string to duplicate
202  * @n: Maximum number of bytes to copy, including the trailing NUL.
203  */
204 char *strndup_user(const char __user *s, long n)
205 {
206         char *p;
207         long length;
208
209         length = strnlen_user(s, n);
210
211         if (!length)
212                 return ERR_PTR(-EFAULT);
213
214         if (length > n)
215                 return ERR_PTR(-EINVAL);
216
217         p = memdup_user(s, length);
218
219         if (IS_ERR(p))
220                 return p;
221
222         p[length - 1] = '\0';
223
224         return p;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL(strndup_user);
227
228 void __vma_link_list(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
229                 struct vm_area_struct *prev, struct rb_node *rb_parent)
230 {
231         struct vm_area_struct *next;
232
233         vma->vm_prev = prev;
234         if (prev) {
235                 next = prev->vm_next;
236                 prev->vm_next = vma;
237         } else {
238                 mm->mmap = vma;
239                 if (rb_parent)
240                         next = rb_entry(rb_parent,
241                                         struct vm_area_struct, vm_rb);
242                 else
243                         next = NULL;
244         }
245         vma->vm_next = next;
246         if (next)
247                 next->vm_prev = vma;
248 }
249
250 /* Check if the vma is being used as a stack by this task */
251 static int vm_is_stack_for_task(struct task_struct *t,
252                                 struct vm_area_struct *vma)
253 {
254         return (vma->vm_start <= KSTK_ESP(t) && vma->vm_end >= KSTK_ESP(t));
255 }
256
257 /*
258  * Check if the vma is being used as a stack.
259  * If is_group is non-zero, check in the entire thread group or else
260  * just check in the current task. Returns the pid of the task that
261  * the vma is stack for.
262  */
263 pid_t vm_is_stack(struct task_struct *task,
264                   struct vm_area_struct *vma, int in_group)
265 {
266         pid_t ret = 0;
267
268         if (vm_is_stack_for_task(task, vma))
269                 return task->pid;
270
271         if (in_group) {
272                 struct task_struct *t;
273                 rcu_read_lock();
274                 if (!pid_alive(task))
275                         goto done;
276
277                 t = task;
278                 do {
279                         if (vm_is_stack_for_task(t, vma)) {
280                                 ret = t->pid;
281                                 goto done;
282                         }
283                 } while_each_thread(task, t);
284 done:
285                 rcu_read_unlock();
286         }
287
288         return ret;
289 }
290
291 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT)
292 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm)
293 {
294         mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE;
295         mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area;
296         mm->unmap_area = arch_unmap_area;
297 }
298 #endif
299
300 /*
301  * Like get_user_pages_fast() except its IRQ-safe in that it won't fall
302  * back to the regular GUP.
303  * If the architecture not support this function, simply return with no
304  * page pinned
305  */
306 int __attribute__((weak)) __get_user_pages_fast(unsigned long start,
307                                  int nr_pages, int write, struct page **pages)
308 {
309         return 0;
310 }
311 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_user_pages_fast);
312
313 /**
314  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
315  * @start:      starting user address
316  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
317  * @write:      whether pages will be written to
318  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
319  *              Should be at least nr_pages long.
320  *
321  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
322  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
323  * were pinned, returns -errno.
324  *
325  * get_user_pages_fast provides equivalent functionality to get_user_pages,
326  * operating on current and current->mm, with force=0 and vma=NULL. However
327  * unlike get_user_pages, it must be called without mmap_sem held.
328  *
329  * get_user_pages_fast may take mmap_sem and page table locks, so no
330  * assumptions can be made about lack of locking. get_user_pages_fast is to be
331  * implemented in a way that is advantageous (vs get_user_pages()) when the
332  * user memory area is already faulted in and present in ptes. However if the
333  * pages have to be faulted in, it may turn out to be slightly slower so
334  * callers need to carefully consider what to use. On many architectures,
335  * get_user_pages_fast simply falls back to get_user_pages.
336  */
337 int __attribute__((weak)) get_user_pages_fast(unsigned long start,
338                                 int nr_pages, int write, struct page **pages)
339 {
340         struct mm_struct *mm = current->mm;
341         int ret;
342
343         down_read(&mm->mmap_sem);
344         ret = get_user_pages(current, mm, start, nr_pages,
345                                         write, 0, pages, NULL);
346         up_read(&mm->mmap_sem);
347
348         return ret;
349 }
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
351
352 unsigned long vm_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
353         unsigned long len, unsigned long prot,
354         unsigned long flag, unsigned long pgoff)
355 {
356         unsigned long ret;
357         struct mm_struct *mm = current->mm;
358         bool populate;
359
360         ret = security_mmap_file(file, prot, flag);
361         if (!ret) {
362                 down_write(&mm->mmap_sem);
363                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, pgoff,
364                                     &populate);
365                 up_write(&mm->mmap_sem);
366                 if (!IS_ERR_VALUE(ret) && populate)
367                         mm_populate(ret, len);
368         }
369         return ret;
370 }
371
372 unsigned long vm_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
373         unsigned long len, unsigned long prot,
374         unsigned long flag, unsigned long offset)
375 {
376         if (unlikely(offset + PAGE_ALIGN(len) < offset))
377                 return -EINVAL;
378         if (unlikely(offset & ~PAGE_MASK))
379                 return -EINVAL;
380
381         return vm_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(vm_mmap);
384
385 /* Tracepoints definitions. */
386 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
387 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
388 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
389 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
390 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
391 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);