mm/vmalloc.c: switch to WARN_ON() and move it under unlink_va()
[linux-2.6-block.git] / mm / vmalloc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/mm/vmalloc.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1993  Linus Torvalds
6  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
7  *  SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
8  *  Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
9  *  Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
10  */
11
12 #include <linux/vmalloc.h>
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/spinlock.h>
19 #include <linux/interrupt.h>
20 #include <linux/proc_fs.h>
21 #include <linux/seq_file.h>
22 #include <linux/set_memory.h>
23 #include <linux/debugobjects.h>
24 #include <linux/kallsyms.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/notifier.h>
27 #include <linux/rbtree.h>
28 #include <linux/radix-tree.h>
29 #include <linux/rcupdate.h>
30 #include <linux/pfn.h>
31 #include <linux/kmemleak.h>
32 #include <linux/atomic.h>
33 #include <linux/compiler.h>
34 #include <linux/llist.h>
35 #include <linux/bitops.h>
36 #include <linux/rbtree_augmented.h>
37
38 #include <linux/uaccess.h>
39 #include <asm/tlbflush.h>
40 #include <asm/shmparam.h>
41
42 #include "internal.h"
43
44 struct vfree_deferred {
45         struct llist_head list;
46         struct work_struct wq;
47 };
48 static DEFINE_PER_CPU(struct vfree_deferred, vfree_deferred);
49
50 static void __vunmap(const void *, int);
51
52 static void free_work(struct work_struct *w)
53 {
54         struct vfree_deferred *p = container_of(w, struct vfree_deferred, wq);
55         struct llist_node *t, *llnode;
56
57         llist_for_each_safe(llnode, t, llist_del_all(&p->list))
58                 __vunmap((void *)llnode, 1);
59 }
60
61 /*** Page table manipulation functions ***/
62
63 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
64 {
65         pte_t *pte;
66
67         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
68         do {
69                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
70                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
71         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
72 }
73
74 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
75 {
76         pmd_t *pmd;
77         unsigned long next;
78
79         pmd = pmd_offset(pud, addr);
80         do {
81                 next = pmd_addr_end(addr, end);
82                 if (pmd_clear_huge(pmd))
83                         continue;
84                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
85                         continue;
86                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
87         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
88 }
89
90 static void vunmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr, unsigned long end)
91 {
92         pud_t *pud;
93         unsigned long next;
94
95         pud = pud_offset(p4d, addr);
96         do {
97                 next = pud_addr_end(addr, end);
98                 if (pud_clear_huge(pud))
99                         continue;
100                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
101                         continue;
102                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
103         } while (pud++, addr = next, addr != end);
104 }
105
106 static void vunmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
107 {
108         p4d_t *p4d;
109         unsigned long next;
110
111         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
112         do {
113                 next = p4d_addr_end(addr, end);
114                 if (p4d_clear_huge(p4d))
115                         continue;
116                 if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
117                         continue;
118                 vunmap_pud_range(p4d, addr, next);
119         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
120 }
121
122 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
123 {
124         pgd_t *pgd;
125         unsigned long next;
126
127         BUG_ON(addr >= end);
128         pgd = pgd_offset_k(addr);
129         do {
130                 next = pgd_addr_end(addr, end);
131                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
132                         continue;
133                 vunmap_p4d_range(pgd, addr, next);
134         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
135 }
136
137 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
138                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
139 {
140         pte_t *pte;
141
142         /*
143          * nr is a running index into the array which helps higher level
144          * callers keep track of where we're up to.
145          */
146
147         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
148         if (!pte)
149                 return -ENOMEM;
150         do {
151                 struct page *page = pages[*nr];
152
153                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
154                         return -EBUSY;
155                 if (WARN_ON(!page))
156                         return -ENOMEM;
157                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
158                 (*nr)++;
159         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
160         return 0;
161 }
162
163 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
164                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
165 {
166         pmd_t *pmd;
167         unsigned long next;
168
169         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
170         if (!pmd)
171                 return -ENOMEM;
172         do {
173                 next = pmd_addr_end(addr, end);
174                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
175                         return -ENOMEM;
176         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
177         return 0;
178 }
179
180 static int vmap_pud_range(p4d_t *p4d, unsigned long addr,
181                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
182 {
183         pud_t *pud;
184         unsigned long next;
185
186         pud = pud_alloc(&init_mm, p4d, addr);
187         if (!pud)
188                 return -ENOMEM;
189         do {
190                 next = pud_addr_end(addr, end);
191                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
192                         return -ENOMEM;
193         } while (pud++, addr = next, addr != end);
194         return 0;
195 }
196
197 static int vmap_p4d_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
198                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
199 {
200         p4d_t *p4d;
201         unsigned long next;
202
203         p4d = p4d_alloc(&init_mm, pgd, addr);
204         if (!p4d)
205                 return -ENOMEM;
206         do {
207                 next = p4d_addr_end(addr, end);
208                 if (vmap_pud_range(p4d, addr, next, prot, pages, nr))
209                         return -ENOMEM;
210         } while (p4d++, addr = next, addr != end);
211         return 0;
212 }
213
214 /*
215  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
216  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
217  *
218  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
219  */
220 static int vmap_page_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end,
221                                    pgprot_t prot, struct page **pages)
222 {
223         pgd_t *pgd;
224         unsigned long next;
225         unsigned long addr = start;
226         int err = 0;
227         int nr = 0;
228
229         BUG_ON(addr >= end);
230         pgd = pgd_offset_k(addr);
231         do {
232                 next = pgd_addr_end(addr, end);
233                 err = vmap_p4d_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
234                 if (err)
235                         return err;
236         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
237
238         return nr;
239 }
240
241 static int vmap_page_range(unsigned long start, unsigned long end,
242                            pgprot_t prot, struct page **pages)
243 {
244         int ret;
245
246         ret = vmap_page_range_noflush(start, end, prot, pages);
247         flush_cache_vmap(start, end);
248         return ret;
249 }
250
251 int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
252 {
253         /*
254          * ARM, x86-64 and sparc64 put modules in a special place,
255          * and fall back on vmalloc() if that fails. Others
256          * just put it in the vmalloc space.
257          */
258 #if defined(CONFIG_MODULES) && defined(MODULES_VADDR)
259         unsigned long addr = (unsigned long)x;
260         if (addr >= MODULES_VADDR && addr < MODULES_END)
261                 return 1;
262 #endif
263         return is_vmalloc_addr(x);
264 }
265
266 /*
267  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
268  */
269 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
270 {
271         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
272         struct page *page = NULL;
273         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
274         p4d_t *p4d;
275         pud_t *pud;
276         pmd_t *pmd;
277         pte_t *ptep, pte;
278
279         /*
280          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
281          * architectures that do not vmalloc module space
282          */
283         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_or_module_addr(vmalloc_addr));
284
285         if (pgd_none(*pgd))
286                 return NULL;
287         p4d = p4d_offset(pgd, addr);
288         if (p4d_none(*p4d))
289                 return NULL;
290         pud = pud_offset(p4d, addr);
291
292         /*
293          * Don't dereference bad PUD or PMD (below) entries. This will also
294          * identify huge mappings, which we may encounter on architectures
295          * that define CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP=y. Such regions will be
296          * identified as vmalloc addresses by is_vmalloc_addr(), but are
297          * not [unambiguously] associated with a struct page, so there is
298          * no correct value to return for them.
299          */
300         WARN_ON_ONCE(pud_bad(*pud));
301         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
302                 return NULL;
303         pmd = pmd_offset(pud, addr);
304         WARN_ON_ONCE(pmd_bad(*pmd));
305         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
306                 return NULL;
307
308         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
309         pte = *ptep;
310         if (pte_present(pte))
311                 page = pte_page(pte);
312         pte_unmap(ptep);
313         return page;
314 }
315 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
316
317 /*
318  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
319  */
320 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
321 {
322         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
325
326
327 /*** Global kva allocator ***/
328
329 #define DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK 0
330 #define DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK 0
331
332 #define VM_LAZY_FREE    0x02
333 #define VM_VM_AREA      0x04
334
335 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
336 /* Export for kexec only */
337 LIST_HEAD(vmap_area_list);
338 static LLIST_HEAD(vmap_purge_list);
339 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
340 static bool vmap_initialized __read_mostly;
341
342 /*
343  * This kmem_cache is used for vmap_area objects. Instead of
344  * allocating from slab we reuse an object from this cache to
345  * make things faster. Especially in "no edge" splitting of
346  * free block.
347  */
348 static struct kmem_cache *vmap_area_cachep;
349
350 /*
351  * This linked list is used in pair with free_vmap_area_root.
352  * It gives O(1) access to prev/next to perform fast coalescing.
353  */
354 static LIST_HEAD(free_vmap_area_list);
355
356 /*
357  * This augment red-black tree represents the free vmap space.
358  * All vmap_area objects in this tree are sorted by va->va_start
359  * address. It is used for allocation and merging when a vmap
360  * object is released.
361  *
362  * Each vmap_area node contains a maximum available free block
363  * of its sub-tree, right or left. Therefore it is possible to
364  * find a lowest match of free area.
365  */
366 static struct rb_root free_vmap_area_root = RB_ROOT;
367
368 /*
369  * Preload a CPU with one object for "no edge" split case. The
370  * aim is to get rid of allocations from the atomic context, thus
371  * to use more permissive allocation masks.
372  */
373 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_area *, ne_fit_preload_node);
374
375 static __always_inline unsigned long
376 va_size(struct vmap_area *va)
377 {
378         return (va->va_end - va->va_start);
379 }
380
381 static __always_inline unsigned long
382 get_subtree_max_size(struct rb_node *node)
383 {
384         struct vmap_area *va;
385
386         va = rb_entry_safe(node, struct vmap_area, rb_node);
387         return va ? va->subtree_max_size : 0;
388 }
389
390 /*
391  * Gets called when remove the node and rotate.
392  */
393 static __always_inline unsigned long
394 compute_subtree_max_size(struct vmap_area *va)
395 {
396         return max3(va_size(va),
397                 get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_left),
398                 get_subtree_max_size(va->rb_node.rb_right));
399 }
400
401 RB_DECLARE_CALLBACKS(static, free_vmap_area_rb_augment_cb,
402         struct vmap_area, rb_node, unsigned long, subtree_max_size,
403         compute_subtree_max_size)
404
405 static void purge_vmap_area_lazy(void);
406 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(vmap_notify_list);
407 static unsigned long lazy_max_pages(void);
408
409 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
410 {
411         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
412
413         while (n) {
414                 struct vmap_area *va;
415
416                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
417                 if (addr < va->va_start)
418                         n = n->rb_left;
419                 else if (addr >= va->va_end)
420                         n = n->rb_right;
421                 else
422                         return va;
423         }
424
425         return NULL;
426 }
427
428 /*
429  * This function returns back addresses of parent node
430  * and its left or right link for further processing.
431  */
432 static __always_inline struct rb_node **
433 find_va_links(struct vmap_area *va,
434         struct rb_root *root, struct rb_node *from,
435         struct rb_node **parent)
436 {
437         struct vmap_area *tmp_va;
438         struct rb_node **link;
439
440         if (root) {
441                 link = &root->rb_node;
442                 if (unlikely(!*link)) {
443                         *parent = NULL;
444                         return link;
445                 }
446         } else {
447                 link = &from;
448         }
449
450         /*
451          * Go to the bottom of the tree. When we hit the last point
452          * we end up with parent rb_node and correct direction, i name
453          * it link, where the new va->rb_node will be attached to.
454          */
455         do {
456                 tmp_va = rb_entry(*link, struct vmap_area, rb_node);
457
458                 /*
459                  * During the traversal we also do some sanity check.
460                  * Trigger the BUG() if there are sides(left/right)
461                  * or full overlaps.
462                  */
463                 if (va->va_start < tmp_va->va_end &&
464                                 va->va_end <= tmp_va->va_start)
465                         link = &(*link)->rb_left;
466                 else if (va->va_end > tmp_va->va_start &&
467                                 va->va_start >= tmp_va->va_end)
468                         link = &(*link)->rb_right;
469                 else
470                         BUG();
471         } while (*link);
472
473         *parent = &tmp_va->rb_node;
474         return link;
475 }
476
477 static __always_inline struct list_head *
478 get_va_next_sibling(struct rb_node *parent, struct rb_node **link)
479 {
480         struct list_head *list;
481
482         if (unlikely(!parent))
483                 /*
484                  * The red-black tree where we try to find VA neighbors
485                  * before merging or inserting is empty, i.e. it means
486                  * there is no free vmap space. Normally it does not
487                  * happen but we handle this case anyway.
488                  */
489                 return NULL;
490
491         list = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
492         return (&parent->rb_right == link ? list->next : list);
493 }
494
495 static __always_inline void
496 link_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root,
497         struct rb_node *parent, struct rb_node **link, struct list_head *head)
498 {
499         /*
500          * VA is still not in the list, but we can
501          * identify its future previous list_head node.
502          */
503         if (likely(parent)) {
504                 head = &rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node)->list;
505                 if (&parent->rb_right != link)
506                         head = head->prev;
507         }
508
509         /* Insert to the rb-tree */
510         rb_link_node(&va->rb_node, parent, link);
511         if (root == &free_vmap_area_root) {
512                 /*
513                  * Some explanation here. Just perform simple insertion
514                  * to the tree. We do not set va->subtree_max_size to
515                  * its current size before calling rb_insert_augmented().
516                  * It is because of we populate the tree from the bottom
517                  * to parent levels when the node _is_ in the tree.
518                  *
519                  * Therefore we set subtree_max_size to zero after insertion,
520                  * to let __augment_tree_propagate_from() puts everything to
521                  * the correct order later on.
522                  */
523                 rb_insert_augmented(&va->rb_node,
524                         root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
525                 va->subtree_max_size = 0;
526         } else {
527                 rb_insert_color(&va->rb_node, root);
528         }
529
530         /* Address-sort this list */
531         list_add(&va->list, head);
532 }
533
534 static __always_inline void
535 unlink_va(struct vmap_area *va, struct rb_root *root)
536 {
537         if (WARN_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node)))
538                 return;
539
540         if (root == &free_vmap_area_root)
541                 rb_erase_augmented(&va->rb_node,
542                         root, &free_vmap_area_rb_augment_cb);
543         else
544                 rb_erase(&va->rb_node, root);
545
546         list_del(&va->list);
547         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
548 }
549
550 #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
551 static void
552 augment_tree_propagate_check(struct rb_node *n)
553 {
554         struct vmap_area *va;
555         struct rb_node *node;
556         unsigned long size;
557         bool found = false;
558
559         if (n == NULL)
560                 return;
561
562         va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
563         size = va->subtree_max_size;
564         node = n;
565
566         while (node) {
567                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
568
569                 if (get_subtree_max_size(node->rb_left) == size) {
570                         node = node->rb_left;
571                 } else {
572                         if (va_size(va) == size) {
573                                 found = true;
574                                 break;
575                         }
576
577                         node = node->rb_right;
578                 }
579         }
580
581         if (!found) {
582                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
583                 pr_emerg("tree is corrupted: %lu, %lu\n",
584                         va_size(va), va->subtree_max_size);
585         }
586
587         augment_tree_propagate_check(n->rb_left);
588         augment_tree_propagate_check(n->rb_right);
589 }
590 #endif
591
592 /*
593  * This function populates subtree_max_size from bottom to upper
594  * levels starting from VA point. The propagation must be done
595  * when VA size is modified by changing its va_start/va_end. Or
596  * in case of newly inserting of VA to the tree.
597  *
598  * It means that __augment_tree_propagate_from() must be called:
599  * - After VA has been inserted to the tree(free path);
600  * - After VA has been shrunk(allocation path);
601  * - After VA has been increased(merging path).
602  *
603  * Please note that, it does not mean that upper parent nodes
604  * and their subtree_max_size are recalculated all the time up
605  * to the root node.
606  *
607  *       4--8
608  *        /\
609  *       /  \
610  *      /    \
611  *    2--2  8--8
612  *
613  * For example if we modify the node 4, shrinking it to 2, then
614  * no any modification is required. If we shrink the node 2 to 1
615  * its subtree_max_size is updated only, and set to 1. If we shrink
616  * the node 8 to 6, then its subtree_max_size is set to 6 and parent
617  * node becomes 4--6.
618  */
619 static __always_inline void
620 augment_tree_propagate_from(struct vmap_area *va)
621 {
622         struct rb_node *node = &va->rb_node;
623         unsigned long new_va_sub_max_size;
624
625         while (node) {
626                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
627                 new_va_sub_max_size = compute_subtree_max_size(va);
628
629                 /*
630                  * If the newly calculated maximum available size of the
631                  * subtree is equal to the current one, then it means that
632                  * the tree is propagated correctly. So we have to stop at
633                  * this point to save cycles.
634                  */
635                 if (va->subtree_max_size == new_va_sub_max_size)
636                         break;
637
638                 va->subtree_max_size = new_va_sub_max_size;
639                 node = rb_parent(&va->rb_node);
640         }
641
642 #if DEBUG_AUGMENT_PROPAGATE_CHECK
643         augment_tree_propagate_check(free_vmap_area_root.rb_node);
644 #endif
645 }
646
647 static void
648 insert_vmap_area(struct vmap_area *va,
649         struct rb_root *root, struct list_head *head)
650 {
651         struct rb_node **link;
652         struct rb_node *parent;
653
654         link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
655         link_va(va, root, parent, link, head);
656 }
657
658 static void
659 insert_vmap_area_augment(struct vmap_area *va,
660         struct rb_node *from, struct rb_root *root,
661         struct list_head *head)
662 {
663         struct rb_node **link;
664         struct rb_node *parent;
665
666         if (from)
667                 link = find_va_links(va, NULL, from, &parent);
668         else
669                 link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
670
671         link_va(va, root, parent, link, head);
672         augment_tree_propagate_from(va);
673 }
674
675 /*
676  * Merge de-allocated chunk of VA memory with previous
677  * and next free blocks. If coalesce is not done a new
678  * free area is inserted. If VA has been merged, it is
679  * freed.
680  */
681 static __always_inline void
682 merge_or_add_vmap_area(struct vmap_area *va,
683         struct rb_root *root, struct list_head *head)
684 {
685         struct vmap_area *sibling;
686         struct list_head *next;
687         struct rb_node **link;
688         struct rb_node *parent;
689         bool merged = false;
690
691         /*
692          * Find a place in the tree where VA potentially will be
693          * inserted, unless it is merged with its sibling/siblings.
694          */
695         link = find_va_links(va, root, NULL, &parent);
696
697         /*
698          * Get next node of VA to check if merging can be done.
699          */
700         next = get_va_next_sibling(parent, link);
701         if (unlikely(next == NULL))
702                 goto insert;
703
704         /*
705          * start            end
706          * |                |
707          * |<------VA------>|<-----Next----->|
708          *                  |                |
709          *                  start            end
710          */
711         if (next != head) {
712                 sibling = list_entry(next, struct vmap_area, list);
713                 if (sibling->va_start == va->va_end) {
714                         sibling->va_start = va->va_start;
715
716                         /* Check and update the tree if needed. */
717                         augment_tree_propagate_from(sibling);
718
719                         /* Free vmap_area object. */
720                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
721
722                         /* Point to the new merged area. */
723                         va = sibling;
724                         merged = true;
725                 }
726         }
727
728         /*
729          * start            end
730          * |                |
731          * |<-----Prev----->|<------VA------>|
732          *                  |                |
733          *                  start            end
734          */
735         if (next->prev != head) {
736                 sibling = list_entry(next->prev, struct vmap_area, list);
737                 if (sibling->va_end == va->va_start) {
738                         sibling->va_end = va->va_end;
739
740                         /* Check and update the tree if needed. */
741                         augment_tree_propagate_from(sibling);
742
743                         if (merged)
744                                 unlink_va(va, root);
745
746                         /* Free vmap_area object. */
747                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
748                         return;
749                 }
750         }
751
752 insert:
753         if (!merged) {
754                 link_va(va, root, parent, link, head);
755                 augment_tree_propagate_from(va);
756         }
757 }
758
759 static __always_inline bool
760 is_within_this_va(struct vmap_area *va, unsigned long size,
761         unsigned long align, unsigned long vstart)
762 {
763         unsigned long nva_start_addr;
764
765         if (va->va_start > vstart)
766                 nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
767         else
768                 nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
769
770         /* Can be overflowed due to big size or alignment. */
771         if (nva_start_addr + size < nva_start_addr ||
772                         nva_start_addr < vstart)
773                 return false;
774
775         return (nva_start_addr + size <= va->va_end);
776 }
777
778 /*
779  * Find the first free block(lowest start address) in the tree,
780  * that will accomplish the request corresponding to passing
781  * parameters.
782  */
783 static __always_inline struct vmap_area *
784 find_vmap_lowest_match(unsigned long size,
785         unsigned long align, unsigned long vstart)
786 {
787         struct vmap_area *va;
788         struct rb_node *node;
789         unsigned long length;
790
791         /* Start from the root. */
792         node = free_vmap_area_root.rb_node;
793
794         /* Adjust the search size for alignment overhead. */
795         length = size + align - 1;
796
797         while (node) {
798                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
799
800                 if (get_subtree_max_size(node->rb_left) >= length &&
801                                 vstart < va->va_start) {
802                         node = node->rb_left;
803                 } else {
804                         if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
805                                 return va;
806
807                         /*
808                          * Does not make sense to go deeper towards the right
809                          * sub-tree if it does not have a free block that is
810                          * equal or bigger to the requested search length.
811                          */
812                         if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= length) {
813                                 node = node->rb_right;
814                                 continue;
815                         }
816
817                         /*
818                          * OK. We roll back and find the first right sub-tree,
819                          * that will satisfy the search criteria. It can happen
820                          * only once due to "vstart" restriction.
821                          */
822                         while ((node = rb_parent(node))) {
823                                 va = rb_entry(node, struct vmap_area, rb_node);
824                                 if (is_within_this_va(va, size, align, vstart))
825                                         return va;
826
827                                 if (get_subtree_max_size(node->rb_right) >= length &&
828                                                 vstart <= va->va_start) {
829                                         node = node->rb_right;
830                                         break;
831                                 }
832                         }
833                 }
834         }
835
836         return NULL;
837 }
838
839 #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
840 #include <linux/random.h>
841
842 static struct vmap_area *
843 find_vmap_lowest_linear_match(unsigned long size,
844         unsigned long align, unsigned long vstart)
845 {
846         struct vmap_area *va;
847
848         list_for_each_entry(va, &free_vmap_area_list, list) {
849                 if (!is_within_this_va(va, size, align, vstart))
850                         continue;
851
852                 return va;
853         }
854
855         return NULL;
856 }
857
858 static void
859 find_vmap_lowest_match_check(unsigned long size)
860 {
861         struct vmap_area *va_1, *va_2;
862         unsigned long vstart;
863         unsigned int rnd;
864
865         get_random_bytes(&rnd, sizeof(rnd));
866         vstart = VMALLOC_START + rnd;
867
868         va_1 = find_vmap_lowest_match(size, 1, vstart);
869         va_2 = find_vmap_lowest_linear_match(size, 1, vstart);
870
871         if (va_1 != va_2)
872                 pr_emerg("not lowest: t: 0x%p, l: 0x%p, v: 0x%lx\n",
873                         va_1, va_2, vstart);
874 }
875 #endif
876
877 enum fit_type {
878         NOTHING_FIT = 0,
879         FL_FIT_TYPE = 1,        /* full fit */
880         LE_FIT_TYPE = 2,        /* left edge fit */
881         RE_FIT_TYPE = 3,        /* right edge fit */
882         NE_FIT_TYPE = 4         /* no edge fit */
883 };
884
885 static __always_inline enum fit_type
886 classify_va_fit_type(struct vmap_area *va,
887         unsigned long nva_start_addr, unsigned long size)
888 {
889         enum fit_type type;
890
891         /* Check if it is within VA. */
892         if (nva_start_addr < va->va_start ||
893                         nva_start_addr + size > va->va_end)
894                 return NOTHING_FIT;
895
896         /* Now classify. */
897         if (va->va_start == nva_start_addr) {
898                 if (va->va_end == nva_start_addr + size)
899                         type = FL_FIT_TYPE;
900                 else
901                         type = LE_FIT_TYPE;
902         } else if (va->va_end == nva_start_addr + size) {
903                 type = RE_FIT_TYPE;
904         } else {
905                 type = NE_FIT_TYPE;
906         }
907
908         return type;
909 }
910
911 static __always_inline int
912 adjust_va_to_fit_type(struct vmap_area *va,
913         unsigned long nva_start_addr, unsigned long size,
914         enum fit_type type)
915 {
916         struct vmap_area *lva = NULL;
917
918         if (type == FL_FIT_TYPE) {
919                 /*
920                  * No need to split VA, it fully fits.
921                  *
922                  * |               |
923                  * V      NVA      V
924                  * |---------------|
925                  */
926                 unlink_va(va, &free_vmap_area_root);
927                 kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
928         } else if (type == LE_FIT_TYPE) {
929                 /*
930                  * Split left edge of fit VA.
931                  *
932                  * |       |
933                  * V  NVA  V   R
934                  * |-------|-------|
935                  */
936                 va->va_start += size;
937         } else if (type == RE_FIT_TYPE) {
938                 /*
939                  * Split right edge of fit VA.
940                  *
941                  *         |       |
942                  *     L   V  NVA  V
943                  * |-------|-------|
944                  */
945                 va->va_end = nva_start_addr;
946         } else if (type == NE_FIT_TYPE) {
947                 /*
948                  * Split no edge of fit VA.
949                  *
950                  *     |       |
951                  *   L V  NVA  V R
952                  * |---|-------|---|
953                  */
954                 lva = __this_cpu_xchg(ne_fit_preload_node, NULL);
955                 if (unlikely(!lva)) {
956                         /*
957                          * For percpu allocator we do not do any pre-allocation
958                          * and leave it as it is. The reason is it most likely
959                          * never ends up with NE_FIT_TYPE splitting. In case of
960                          * percpu allocations offsets and sizes are aligned to
961                          * fixed align request, i.e. RE_FIT_TYPE and FL_FIT_TYPE
962                          * are its main fitting cases.
963                          *
964                          * There are a few exceptions though, as an example it is
965                          * a first allocation (early boot up) when we have "one"
966                          * big free space that has to be split.
967                          */
968                         lva = kmem_cache_alloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
969                         if (!lva)
970                                 return -1;
971                 }
972
973                 /*
974                  * Build the remainder.
975                  */
976                 lva->va_start = va->va_start;
977                 lva->va_end = nva_start_addr;
978
979                 /*
980                  * Shrink this VA to remaining size.
981                  */
982                 va->va_start = nva_start_addr + size;
983         } else {
984                 return -1;
985         }
986
987         if (type != FL_FIT_TYPE) {
988                 augment_tree_propagate_from(va);
989
990                 if (lva)        /* type == NE_FIT_TYPE */
991                         insert_vmap_area_augment(lva, &va->rb_node,
992                                 &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
993         }
994
995         return 0;
996 }
997
998 /*
999  * Returns a start address of the newly allocated area, if success.
1000  * Otherwise a vend is returned that indicates failure.
1001  */
1002 static __always_inline unsigned long
1003 __alloc_vmap_area(unsigned long size, unsigned long align,
1004         unsigned long vstart, unsigned long vend)
1005 {
1006         unsigned long nva_start_addr;
1007         struct vmap_area *va;
1008         enum fit_type type;
1009         int ret;
1010
1011         va = find_vmap_lowest_match(size, align, vstart);
1012         if (unlikely(!va))
1013                 return vend;
1014
1015         if (va->va_start > vstart)
1016                 nva_start_addr = ALIGN(va->va_start, align);
1017         else
1018                 nva_start_addr = ALIGN(vstart, align);
1019
1020         /* Check the "vend" restriction. */
1021         if (nva_start_addr + size > vend)
1022                 return vend;
1023
1024         /* Classify what we have found. */
1025         type = classify_va_fit_type(va, nva_start_addr, size);
1026         if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
1027                 return vend;
1028
1029         /* Update the free vmap_area. */
1030         ret = adjust_va_to_fit_type(va, nva_start_addr, size, type);
1031         if (ret)
1032                 return vend;
1033
1034 #if DEBUG_AUGMENT_LOWEST_MATCH_CHECK
1035         find_vmap_lowest_match_check(size);
1036 #endif
1037
1038         return nva_start_addr;
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
1043  * vstart and vend.
1044  */
1045 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
1046                                 unsigned long align,
1047                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
1048                                 int node, gfp_t gfp_mask)
1049 {
1050         struct vmap_area *va, *pva;
1051         unsigned long addr;
1052         int purged = 0;
1053
1054         BUG_ON(!size);
1055         BUG_ON(offset_in_page(size));
1056         BUG_ON(!is_power_of_2(align));
1057
1058         if (unlikely(!vmap_initialized))
1059                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1060
1061         might_sleep();
1062
1063         va = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep,
1064                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1065         if (unlikely(!va))
1066                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1067
1068         /*
1069          * Only scan the relevant parts containing pointers to other objects
1070          * to avoid false negatives.
1071          */
1072         kmemleak_scan_area(&va->rb_node, SIZE_MAX, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK);
1073
1074 retry:
1075         /*
1076          * Preload this CPU with one extra vmap_area object to ensure
1077          * that we have it available when fit type of free area is
1078          * NE_FIT_TYPE.
1079          *
1080          * The preload is done in non-atomic context, thus it allows us
1081          * to use more permissive allocation masks to be more stable under
1082          * low memory condition and high memory pressure.
1083          *
1084          * Even if it fails we do not really care about that. Just proceed
1085          * as it is. "overflow" path will refill the cache we allocate from.
1086          */
1087         preempt_disable();
1088         if (!__this_cpu_read(ne_fit_preload_node)) {
1089                 preempt_enable();
1090                 pva = kmem_cache_alloc_node(vmap_area_cachep, GFP_KERNEL, node);
1091                 preempt_disable();
1092
1093                 if (__this_cpu_cmpxchg(ne_fit_preload_node, NULL, pva)) {
1094                         if (pva)
1095                                 kmem_cache_free(vmap_area_cachep, pva);
1096                 }
1097         }
1098
1099         spin_lock(&vmap_area_lock);
1100         preempt_enable();
1101
1102         /*
1103          * If an allocation fails, the "vend" address is
1104          * returned. Therefore trigger the overflow path.
1105          */
1106         addr = __alloc_vmap_area(size, align, vstart, vend);
1107         if (unlikely(addr == vend))
1108                 goto overflow;
1109
1110         va->va_start = addr;
1111         va->va_end = addr + size;
1112         va->flags = 0;
1113         insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
1114
1115         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1116
1117         BUG_ON(!IS_ALIGNED(va->va_start, align));
1118         BUG_ON(va->va_start < vstart);
1119         BUG_ON(va->va_end > vend);
1120
1121         return va;
1122
1123 overflow:
1124         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1125         if (!purged) {
1126                 purge_vmap_area_lazy();
1127                 purged = 1;
1128                 goto retry;
1129         }
1130
1131         if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask)) {
1132                 unsigned long freed = 0;
1133                 blocking_notifier_call_chain(&vmap_notify_list, 0, &freed);
1134                 if (freed > 0) {
1135                         purged = 0;
1136                         goto retry;
1137                 }
1138         }
1139
1140         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1141                 pr_warn("vmap allocation for size %lu failed: use vmalloc=<size> to increase size\n",
1142                         size);
1143
1144         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, va);
1145         return ERR_PTR(-EBUSY);
1146 }
1147
1148 int register_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1149 {
1150         return blocking_notifier_chain_register(&vmap_notify_list, nb);
1151 }
1152 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_vmap_purge_notifier);
1153
1154 int unregister_vmap_purge_notifier(struct notifier_block *nb)
1155 {
1156         return blocking_notifier_chain_unregister(&vmap_notify_list, nb);
1157 }
1158 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_vmap_purge_notifier);
1159
1160 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
1161 {
1162         /*
1163          * Remove from the busy tree/list.
1164          */
1165         unlink_va(va, &vmap_area_root);
1166
1167         /*
1168          * Merge VA with its neighbors, otherwise just add it.
1169          */
1170         merge_or_add_vmap_area(va,
1171                 &free_vmap_area_root, &free_vmap_area_list);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
1176  */
1177 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
1178 {
1179         spin_lock(&vmap_area_lock);
1180         __free_vmap_area(va);
1181         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
1186  */
1187 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
1188 {
1189         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
1194  * before attempting to purge with a TLB flush.
1195  *
1196  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
1197  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
1198  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
1199  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
1200  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
1201  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
1202  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
1203  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
1204  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
1205  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
1206  * becomes a problem on bigger systems.
1207  */
1208 static unsigned long lazy_max_pages(void)
1209 {
1210         unsigned int log;
1211
1212         log = fls(num_online_cpus());
1213
1214         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
1215 }
1216
1217 static atomic_long_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1218
1219 /*
1220  * Serialize vmap purging.  There is no actual criticial section protected
1221  * by this look, but we want to avoid concurrent calls for performance
1222  * reasons and to make the pcpu_get_vm_areas more deterministic.
1223  */
1224 static DEFINE_MUTEX(vmap_purge_lock);
1225
1226 /* for per-CPU blocks */
1227 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void);
1228
1229 /*
1230  * called before a call to iounmap() if the caller wants vm_area_struct's
1231  * immediately freed.
1232  */
1233 void set_iounmap_nonlazy(void)
1234 {
1235         atomic_long_set(&vmap_lazy_nr, lazy_max_pages()+1);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Purges all lazily-freed vmap areas.
1240  */
1241 static bool __purge_vmap_area_lazy(unsigned long start, unsigned long end)
1242 {
1243         unsigned long resched_threshold;
1244         struct llist_node *valist;
1245         struct vmap_area *va;
1246         struct vmap_area *n_va;
1247
1248         lockdep_assert_held(&vmap_purge_lock);
1249
1250         valist = llist_del_all(&vmap_purge_list);
1251         if (unlikely(valist == NULL))
1252                 return false;
1253
1254         /*
1255          * TODO: to calculate a flush range without looping.
1256          * The list can be up to lazy_max_pages() elements.
1257          */
1258         llist_for_each_entry(va, valist, purge_list) {
1259                 if (va->va_start < start)
1260                         start = va->va_start;
1261                 if (va->va_end > end)
1262                         end = va->va_end;
1263         }
1264
1265         flush_tlb_kernel_range(start, end);
1266         resched_threshold = lazy_max_pages() << 1;
1267
1268         spin_lock(&vmap_area_lock);
1269         llist_for_each_entry_safe(va, n_va, valist, purge_list) {
1270                 unsigned long nr = (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
1271
1272                 __free_vmap_area(va);
1273                 atomic_long_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
1274
1275                 if (atomic_long_read(&vmap_lazy_nr) < resched_threshold)
1276                         cond_resched_lock(&vmap_area_lock);
1277         }
1278         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1279         return true;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas. Don't bother if somebody
1284  * is already purging.
1285  */
1286 static void try_purge_vmap_area_lazy(void)
1287 {
1288         if (mutex_trylock(&vmap_purge_lock)) {
1289                 __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1290                 mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1291         }
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
1296  */
1297 static void purge_vmap_area_lazy(void)
1298 {
1299         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1300         purge_fragmented_blocks_allcpus();
1301         __purge_vmap_area_lazy(ULONG_MAX, 0);
1302         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Free a vmap area, caller ensuring that the area has been unmapped
1307  * and flush_cache_vunmap had been called for the correct range
1308  * previously.
1309  */
1310 static void free_vmap_area_noflush(struct vmap_area *va)
1311 {
1312         unsigned long nr_lazy;
1313
1314         nr_lazy = atomic_long_add_return((va->va_end - va->va_start) >>
1315                                 PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
1316
1317         /* After this point, we may free va at any time */
1318         llist_add(&va->purge_list, &vmap_purge_list);
1319
1320         if (unlikely(nr_lazy > lazy_max_pages()))
1321                 try_purge_vmap_area_lazy();
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Free and unmap a vmap area
1326  */
1327 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
1328 {
1329         flush_cache_vunmap(va->va_start, va->va_end);
1330         unmap_vmap_area(va);
1331         if (debug_pagealloc_enabled())
1332                 flush_tlb_kernel_range(va->va_start, va->va_end);
1333
1334         free_vmap_area_noflush(va);
1335 }
1336
1337 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
1338 {
1339         struct vmap_area *va;
1340
1341         spin_lock(&vmap_area_lock);
1342         va = __find_vmap_area(addr);
1343         spin_unlock(&vmap_area_lock);
1344
1345         return va;
1346 }
1347
1348 /*** Per cpu kva allocator ***/
1349
1350 /*
1351  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
1352  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
1353  */
1354 /*
1355  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
1356  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
1357  * instead (we just need a rough idea)
1358  */
1359 #if BITS_PER_LONG == 32
1360 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
1361 #else
1362 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
1363 #endif
1364
1365 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
1366 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
1367 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
1368 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
1369 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
1370 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
1371 #define VMAP_BBMAP_BITS         \
1372                 VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,   \
1373                 VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
1374                         VMALLOC_PAGES / roundup_pow_of_two(NR_CPUS) / 16))
1375
1376 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
1377
1378 struct vmap_block_queue {
1379         spinlock_t lock;
1380         struct list_head free;
1381 };
1382
1383 struct vmap_block {
1384         spinlock_t lock;
1385         struct vmap_area *va;
1386         unsigned long free, dirty;
1387         unsigned long dirty_min, dirty_max; /*< dirty range */
1388         struct list_head free_list;
1389         struct rcu_head rcu_head;
1390         struct list_head purge;
1391 };
1392
1393 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
1394 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
1395
1396 /*
1397  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
1398  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
1399  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
1400  */
1401 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
1402 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
1403
1404 /*
1405  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
1406  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
1407  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
1408  * big problem.
1409  */
1410
1411 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
1412 {
1413         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
1414         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
1415         return addr;
1416 }
1417
1418 static void *vmap_block_vaddr(unsigned long va_start, unsigned long pages_off)
1419 {
1420         unsigned long addr;
1421
1422         addr = va_start + (pages_off << PAGE_SHIFT);
1423         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) != addr_to_vb_idx(va_start));
1424         return (void *)addr;
1425 }
1426
1427 /**
1428  * new_vmap_block - allocates new vmap_block and occupies 2^order pages in this
1429  *                  block. Of course pages number can't exceed VMAP_BBMAP_BITS
1430  * @order:    how many 2^order pages should be occupied in newly allocated block
1431  * @gfp_mask: flags for the page level allocator
1432  *
1433  * Return: virtual address in a newly allocated block or ERR_PTR(-errno)
1434  */
1435 static void *new_vmap_block(unsigned int order, gfp_t gfp_mask)
1436 {
1437         struct vmap_block_queue *vbq;
1438         struct vmap_block *vb;
1439         struct vmap_area *va;
1440         unsigned long vb_idx;
1441         int node, err;
1442         void *vaddr;
1443
1444         node = numa_node_id();
1445
1446         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
1447                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
1448         if (unlikely(!vb))
1449                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1450
1451         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
1452                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1453                                         node, gfp_mask);
1454         if (IS_ERR(va)) {
1455                 kfree(vb);
1456                 return ERR_CAST(va);
1457         }
1458
1459         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
1460         if (unlikely(err)) {
1461                 kfree(vb);
1462                 free_vmap_area(va);
1463                 return ERR_PTR(err);
1464         }
1465
1466         vaddr = vmap_block_vaddr(va->va_start, 0);
1467         spin_lock_init(&vb->lock);
1468         vb->va = va;
1469         /* At least something should be left free */
1470         BUG_ON(VMAP_BBMAP_BITS <= (1UL << order));
1471         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS - (1UL << order);
1472         vb->dirty = 0;
1473         vb->dirty_min = VMAP_BBMAP_BITS;
1474         vb->dirty_max = 0;
1475         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
1476
1477         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
1478         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
1479         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
1480         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
1481         BUG_ON(err);
1482         radix_tree_preload_end();
1483
1484         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1485         spin_lock(&vbq->lock);
1486         list_add_tail_rcu(&vb->free_list, &vbq->free);
1487         spin_unlock(&vbq->lock);
1488         put_cpu_var(vmap_block_queue);
1489
1490         return vaddr;
1491 }
1492
1493 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
1494 {
1495         struct vmap_block *tmp;
1496         unsigned long vb_idx;
1497
1498         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
1499         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
1500         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
1501         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
1502         BUG_ON(tmp != vb);
1503
1504         free_vmap_area_noflush(vb->va);
1505         kfree_rcu(vb, rcu_head);
1506 }
1507
1508 static void purge_fragmented_blocks(int cpu)
1509 {
1510         LIST_HEAD(purge);
1511         struct vmap_block *vb;
1512         struct vmap_block *n_vb;
1513         struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1514
1515         rcu_read_lock();
1516         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1517
1518                 if (!(vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS))
1519                         continue;
1520
1521                 spin_lock(&vb->lock);
1522                 if (vb->free + vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS && vb->dirty != VMAP_BBMAP_BITS) {
1523                         vb->free = 0; /* prevent further allocs after releasing lock */
1524                         vb->dirty = VMAP_BBMAP_BITS; /* prevent purging it again */
1525                         vb->dirty_min = 0;
1526                         vb->dirty_max = VMAP_BBMAP_BITS;
1527                         spin_lock(&vbq->lock);
1528                         list_del_rcu(&vb->free_list);
1529                         spin_unlock(&vbq->lock);
1530                         spin_unlock(&vb->lock);
1531                         list_add_tail(&vb->purge, &purge);
1532                 } else
1533                         spin_unlock(&vb->lock);
1534         }
1535         rcu_read_unlock();
1536
1537         list_for_each_entry_safe(vb, n_vb, &purge, purge) {
1538                 list_del(&vb->purge);
1539                 free_vmap_block(vb);
1540         }
1541 }
1542
1543 static void purge_fragmented_blocks_allcpus(void)
1544 {
1545         int cpu;
1546
1547         for_each_possible_cpu(cpu)
1548                 purge_fragmented_blocks(cpu);
1549 }
1550
1551 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
1552 {
1553         struct vmap_block_queue *vbq;
1554         struct vmap_block *vb;
1555         void *vaddr = NULL;
1556         unsigned int order;
1557
1558         BUG_ON(offset_in_page(size));
1559         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1560         if (WARN_ON(size == 0)) {
1561                 /*
1562                  * Allocating 0 bytes isn't what caller wants since
1563                  * get_order(0) returns funny result. Just warn and terminate
1564                  * early.
1565                  */
1566                 return NULL;
1567         }
1568         order = get_order(size);
1569
1570         rcu_read_lock();
1571         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
1572         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1573                 unsigned long pages_off;
1574
1575                 spin_lock(&vb->lock);
1576                 if (vb->free < (1UL << order)) {
1577                         spin_unlock(&vb->lock);
1578                         continue;
1579                 }
1580
1581                 pages_off = VMAP_BBMAP_BITS - vb->free;
1582                 vaddr = vmap_block_vaddr(vb->va->va_start, pages_off);
1583                 vb->free -= 1UL << order;
1584                 if (vb->free == 0) {
1585                         spin_lock(&vbq->lock);
1586                         list_del_rcu(&vb->free_list);
1587                         spin_unlock(&vbq->lock);
1588                 }
1589
1590                 spin_unlock(&vb->lock);
1591                 break;
1592         }
1593
1594         put_cpu_var(vmap_block_queue);
1595         rcu_read_unlock();
1596
1597         /* Allocate new block if nothing was found */
1598         if (!vaddr)
1599                 vaddr = new_vmap_block(order, gfp_mask);
1600
1601         return vaddr;
1602 }
1603
1604 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
1605 {
1606         unsigned long offset;
1607         unsigned long vb_idx;
1608         unsigned int order;
1609         struct vmap_block *vb;
1610
1611         BUG_ON(offset_in_page(size));
1612         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
1613
1614         flush_cache_vunmap((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1615
1616         order = get_order(size);
1617
1618         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
1619         offset >>= PAGE_SHIFT;
1620
1621         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
1622         rcu_read_lock();
1623         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
1624         rcu_read_unlock();
1625         BUG_ON(!vb);
1626
1627         vunmap_page_range((unsigned long)addr, (unsigned long)addr + size);
1628
1629         if (debug_pagealloc_enabled())
1630                 flush_tlb_kernel_range((unsigned long)addr,
1631                                         (unsigned long)addr + size);
1632
1633         spin_lock(&vb->lock);
1634
1635         /* Expand dirty range */
1636         vb->dirty_min = min(vb->dirty_min, offset);
1637         vb->dirty_max = max(vb->dirty_max, offset + (1UL << order));
1638
1639         vb->dirty += 1UL << order;
1640         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
1641                 BUG_ON(vb->free);
1642                 spin_unlock(&vb->lock);
1643                 free_vmap_block(vb);
1644         } else
1645                 spin_unlock(&vb->lock);
1646 }
1647
1648 static void _vm_unmap_aliases(unsigned long start, unsigned long end, int flush)
1649 {
1650         int cpu;
1651
1652         if (unlikely(!vmap_initialized))
1653                 return;
1654
1655         might_sleep();
1656
1657         for_each_possible_cpu(cpu) {
1658                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
1659                 struct vmap_block *vb;
1660
1661                 rcu_read_lock();
1662                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
1663                         spin_lock(&vb->lock);
1664                         if (vb->dirty) {
1665                                 unsigned long va_start = vb->va->va_start;
1666                                 unsigned long s, e;
1667
1668                                 s = va_start + (vb->dirty_min << PAGE_SHIFT);
1669                                 e = va_start + (vb->dirty_max << PAGE_SHIFT);
1670
1671                                 start = min(s, start);
1672                                 end   = max(e, end);
1673
1674                                 flush = 1;
1675                         }
1676                         spin_unlock(&vb->lock);
1677                 }
1678                 rcu_read_unlock();
1679         }
1680
1681         mutex_lock(&vmap_purge_lock);
1682         purge_fragmented_blocks_allcpus();
1683         if (!__purge_vmap_area_lazy(start, end) && flush)
1684                 flush_tlb_kernel_range(start, end);
1685         mutex_unlock(&vmap_purge_lock);
1686 }
1687
1688 /**
1689  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
1690  *
1691  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
1692  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
1693  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
1694  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
1695  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
1696  *
1697  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
1698  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
1699  * from the vmap layer.
1700  */
1701 void vm_unmap_aliases(void)
1702 {
1703         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
1704         int flush = 0;
1705
1706         _vm_unmap_aliases(start, end, flush);
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
1709
1710 /**
1711  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
1712  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
1713  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
1714  */
1715 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
1716 {
1717         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1718         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
1719         struct vmap_area *va;
1720
1721         might_sleep();
1722         BUG_ON(!addr);
1723         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
1724         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
1725         BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(addr));
1726
1727         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1728                 debug_check_no_locks_freed(mem, size);
1729                 vb_free(mem, size);
1730                 return;
1731         }
1732
1733         va = find_vmap_area(addr);
1734         BUG_ON(!va);
1735         debug_check_no_locks_freed((void *)va->va_start,
1736                                     (va->va_end - va->va_start));
1737         free_unmap_vmap_area(va);
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
1740
1741 /**
1742  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
1743  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
1744  * @count: number of pages
1745  * @node: prefer to allocate data structures on this node
1746  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
1747  *
1748  * If you use this function for less than VMAP_MAX_ALLOC pages, it could be
1749  * faster than vmap so it's good.  But if you mix long-life and short-life
1750  * objects with vm_map_ram(), it could consume lots of address space through
1751  * fragmentation (especially on a 32bit machine).  You could see failures in
1752  * the end.  Please use this function for short-lived objects.
1753  *
1754  * Returns: a pointer to the address that has been mapped, or %NULL on failure
1755  */
1756 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
1757 {
1758         unsigned long size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
1759         unsigned long addr;
1760         void *mem;
1761
1762         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
1763                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
1764                 if (IS_ERR(mem))
1765                         return NULL;
1766                 addr = (unsigned long)mem;
1767         } else {
1768                 struct vmap_area *va;
1769                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
1770                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
1771                 if (IS_ERR(va))
1772                         return NULL;
1773
1774                 addr = va->va_start;
1775                 mem = (void *)addr;
1776         }
1777         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
1778                 vm_unmap_ram(mem, count);
1779                 return NULL;
1780         }
1781         return mem;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
1784
1785 static struct vm_struct *vmlist __initdata;
1786
1787 /**
1788  * vm_area_add_early - add vmap area early during boot
1789  * @vm: vm_struct to add
1790  *
1791  * This function is used to add fixed kernel vm area to vmlist before
1792  * vmalloc_init() is called.  @vm->addr, @vm->size, and @vm->flags
1793  * should contain proper values and the other fields should be zero.
1794  *
1795  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1796  */
1797 void __init vm_area_add_early(struct vm_struct *vm)
1798 {
1799         struct vm_struct *tmp, **p;
1800
1801         BUG_ON(vmap_initialized);
1802         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1803                 if (tmp->addr >= vm->addr) {
1804                         BUG_ON(tmp->addr < vm->addr + vm->size);
1805                         break;
1806                 } else
1807                         BUG_ON(tmp->addr + tmp->size > vm->addr);
1808         }
1809         vm->next = *p;
1810         *p = vm;
1811 }
1812
1813 /**
1814  * vm_area_register_early - register vmap area early during boot
1815  * @vm: vm_struct to register
1816  * @align: requested alignment
1817  *
1818  * This function is used to register kernel vm area before
1819  * vmalloc_init() is called.  @vm->size and @vm->flags should contain
1820  * proper values on entry and other fields should be zero.  On return,
1821  * vm->addr contains the allocated address.
1822  *
1823  * DO NOT USE THIS FUNCTION UNLESS YOU KNOW WHAT YOU'RE DOING.
1824  */
1825 void __init vm_area_register_early(struct vm_struct *vm, size_t align)
1826 {
1827         static size_t vm_init_off __initdata;
1828         unsigned long addr;
1829
1830         addr = ALIGN(VMALLOC_START + vm_init_off, align);
1831         vm_init_off = PFN_ALIGN(addr + vm->size) - VMALLOC_START;
1832
1833         vm->addr = (void *)addr;
1834
1835         vm_area_add_early(vm);
1836 }
1837
1838 static void vmap_init_free_space(void)
1839 {
1840         unsigned long vmap_start = 1;
1841         const unsigned long vmap_end = ULONG_MAX;
1842         struct vmap_area *busy, *free;
1843
1844         /*
1845          *     B     F     B     B     B     F
1846          * -|-----|.....|-----|-----|-----|.....|-
1847          *  |           The KVA space           |
1848          *  |<--------------------------------->|
1849          */
1850         list_for_each_entry(busy, &vmap_area_list, list) {
1851                 if (busy->va_start - vmap_start > 0) {
1852                         free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1853                         if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
1854                                 free->va_start = vmap_start;
1855                                 free->va_end = busy->va_start;
1856
1857                                 insert_vmap_area_augment(free, NULL,
1858                                         &free_vmap_area_root,
1859                                                 &free_vmap_area_list);
1860                         }
1861                 }
1862
1863                 vmap_start = busy->va_end;
1864         }
1865
1866         if (vmap_end - vmap_start > 0) {
1867                 free = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1868                 if (!WARN_ON_ONCE(!free)) {
1869                         free->va_start = vmap_start;
1870                         free->va_end = vmap_end;
1871
1872                         insert_vmap_area_augment(free, NULL,
1873                                 &free_vmap_area_root,
1874                                         &free_vmap_area_list);
1875                 }
1876         }
1877 }
1878
1879 void __init vmalloc_init(void)
1880 {
1881         struct vmap_area *va;
1882         struct vm_struct *tmp;
1883         int i;
1884
1885         /*
1886          * Create the cache for vmap_area objects.
1887          */
1888         vmap_area_cachep = KMEM_CACHE(vmap_area, SLAB_PANIC);
1889
1890         for_each_possible_cpu(i) {
1891                 struct vmap_block_queue *vbq;
1892                 struct vfree_deferred *p;
1893
1894                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
1895                 spin_lock_init(&vbq->lock);
1896                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
1897                 p = &per_cpu(vfree_deferred, i);
1898                 init_llist_head(&p->list);
1899                 INIT_WORK(&p->wq, free_work);
1900         }
1901
1902         /* Import existing vmlist entries. */
1903         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1904                 va = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_NOWAIT);
1905                 if (WARN_ON_ONCE(!va))
1906                         continue;
1907
1908                 va->flags = VM_VM_AREA;
1909                 va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
1910                 va->va_end = va->va_start + tmp->size;
1911                 va->vm = tmp;
1912                 insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
1913         }
1914
1915         /*
1916          * Now we can initialize a free vmap space.
1917          */
1918         vmap_init_free_space();
1919         vmap_initialized = true;
1920 }
1921
1922 /**
1923  * map_kernel_range_noflush - map kernel VM area with the specified pages
1924  * @addr: start of the VM area to map
1925  * @size: size of the VM area to map
1926  * @prot: page protection flags to use
1927  * @pages: pages to map
1928  *
1929  * Map PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1930  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1931  * friends.
1932  *
1933  * NOTE:
1934  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1935  * responsible for calling flush_cache_vmap() on to-be-mapped areas
1936  * before calling this function.
1937  *
1938  * RETURNS:
1939  * The number of pages mapped on success, -errno on failure.
1940  */
1941 int map_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size,
1942                              pgprot_t prot, struct page **pages)
1943 {
1944         return vmap_page_range_noflush(addr, addr + size, prot, pages);
1945 }
1946
1947 /**
1948  * unmap_kernel_range_noflush - unmap kernel VM area
1949  * @addr: start of the VM area to unmap
1950  * @size: size of the VM area to unmap
1951  *
1952  * Unmap PFN_UP(@size) pages at @addr.  The VM area @addr and @size
1953  * specify should have been allocated using get_vm_area() and its
1954  * friends.
1955  *
1956  * NOTE:
1957  * This function does NOT do any cache flushing.  The caller is
1958  * responsible for calling flush_cache_vunmap() on to-be-mapped areas
1959  * before calling this function and flush_tlb_kernel_range() after.
1960  */
1961 void unmap_kernel_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long size)
1962 {
1963         vunmap_page_range(addr, addr + size);
1964 }
1965 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range_noflush);
1966
1967 /**
1968  * unmap_kernel_range - unmap kernel VM area and flush cache and TLB
1969  * @addr: start of the VM area to unmap
1970  * @size: size of the VM area to unmap
1971  *
1972  * Similar to unmap_kernel_range_noflush() but flushes vcache before
1973  * the unmapping and tlb after.
1974  */
1975 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
1976 {
1977         unsigned long end = addr + size;
1978
1979         flush_cache_vunmap(addr, end);
1980         vunmap_page_range(addr, end);
1981         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
1982 }
1983 EXPORT_SYMBOL_GPL(unmap_kernel_range);
1984
1985 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page **pages)
1986 {
1987         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
1988         unsigned long end = addr + get_vm_area_size(area);
1989         int err;
1990
1991         err = vmap_page_range(addr, end, prot, pages);
1992
1993         return err > 0 ? 0 : err;
1994 }
1995 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
1996
1997 static void setup_vmalloc_vm(struct vm_struct *vm, struct vmap_area *va,
1998                               unsigned long flags, const void *caller)
1999 {
2000         spin_lock(&vmap_area_lock);
2001         vm->flags = flags;
2002         vm->addr = (void *)va->va_start;
2003         vm->size = va->va_end - va->va_start;
2004         vm->caller = caller;
2005         va->vm = vm;
2006         va->flags |= VM_VM_AREA;
2007         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2008 }
2009
2010 static void clear_vm_uninitialized_flag(struct vm_struct *vm)
2011 {
2012         /*
2013          * Before removing VM_UNINITIALIZED,
2014          * we should make sure that vm has proper values.
2015          * Pair with smp_rmb() in show_numa_info().
2016          */
2017         smp_wmb();
2018         vm->flags &= ~VM_UNINITIALIZED;
2019 }
2020
2021 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
2022                 unsigned long align, unsigned long flags, unsigned long start,
2023                 unsigned long end, int node, gfp_t gfp_mask, const void *caller)
2024 {
2025         struct vmap_area *va;
2026         struct vm_struct *area;
2027
2028         BUG_ON(in_interrupt());
2029         size = PAGE_ALIGN(size);
2030         if (unlikely(!size))
2031                 return NULL;
2032
2033         if (flags & VM_IOREMAP)
2034                 align = 1ul << clamp_t(int, get_count_order_long(size),
2035                                        PAGE_SHIFT, IOREMAP_MAX_ORDER);
2036
2037         area = kzalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
2038         if (unlikely(!area))
2039                 return NULL;
2040
2041         if (!(flags & VM_NO_GUARD))
2042                 size += PAGE_SIZE;
2043
2044         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
2045         if (IS_ERR(va)) {
2046                 kfree(area);
2047                 return NULL;
2048         }
2049
2050         setup_vmalloc_vm(area, va, flags, caller);
2051
2052         return area;
2053 }
2054
2055 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
2056                                 unsigned long start, unsigned long end)
2057 {
2058         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
2059                                   GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
2060 }
2061 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
2062
2063 struct vm_struct *__get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2064                                        unsigned long start, unsigned long end,
2065                                        const void *caller)
2066 {
2067         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, start, end, NUMA_NO_NODE,
2068                                   GFP_KERNEL, caller);
2069 }
2070
2071 /**
2072  * get_vm_area - reserve a contiguous kernel virtual area
2073  * @size:        size of the area
2074  * @flags:       %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
2075  *
2076  * Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
2077  * and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
2078  * on success or %NULL on failure.
2079  *
2080  * Return: the area descriptor on success or %NULL on failure.
2081  */
2082 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
2083 {
2084         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2085                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL,
2086                                   __builtin_return_address(0));
2087 }
2088
2089 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
2090                                 const void *caller)
2091 {
2092         return __get_vm_area_node(size, 1, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2093                                   NUMA_NO_NODE, GFP_KERNEL, caller);
2094 }
2095
2096 /**
2097  * find_vm_area - find a continuous kernel virtual area
2098  * @addr:         base address
2099  *
2100  * Search for the kernel VM area starting at @addr, and return it.
2101  * It is up to the caller to do all required locking to keep the returned
2102  * pointer valid.
2103  *
2104  * Return: pointer to the found area or %NULL on faulure
2105  */
2106 struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
2107 {
2108         struct vmap_area *va;
2109
2110         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
2111         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
2112                 return va->vm;
2113
2114         return NULL;
2115 }
2116
2117 /**
2118  * remove_vm_area - find and remove a continuous kernel virtual area
2119  * @addr:           base address
2120  *
2121  * Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
2122  * This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
2123  * on SMP machines, except for its size or flags.
2124  *
2125  * Return: pointer to the found area or %NULL on faulure
2126  */
2127 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
2128 {
2129         struct vmap_area *va;
2130
2131         might_sleep();
2132
2133         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
2134         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
2135                 struct vm_struct *vm = va->vm;
2136
2137                 spin_lock(&vmap_area_lock);
2138                 va->vm = NULL;
2139                 va->flags &= ~VM_VM_AREA;
2140                 va->flags |= VM_LAZY_FREE;
2141                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
2142
2143                 kasan_free_shadow(vm);
2144                 free_unmap_vmap_area(va);
2145
2146                 return vm;
2147         }
2148         return NULL;
2149 }
2150
2151 static inline void set_area_direct_map(const struct vm_struct *area,
2152                                        int (*set_direct_map)(struct page *page))
2153 {
2154         int i;
2155
2156         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++)
2157                 if (page_address(area->pages[i]))
2158                         set_direct_map(area->pages[i]);
2159 }
2160
2161 /* Handle removing and resetting vm mappings related to the vm_struct. */
2162 static void vm_remove_mappings(struct vm_struct *area, int deallocate_pages)
2163 {
2164         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
2165         int flush_reset = area->flags & VM_FLUSH_RESET_PERMS;
2166         int flush_dmap = 0;
2167         int i;
2168
2169         remove_vm_area(area->addr);
2170
2171         /* If this is not VM_FLUSH_RESET_PERMS memory, no need for the below. */
2172         if (!flush_reset)
2173                 return;
2174
2175         /*
2176          * If not deallocating pages, just do the flush of the VM area and
2177          * return.
2178          */
2179         if (!deallocate_pages) {
2180                 vm_unmap_aliases();
2181                 return;
2182         }
2183
2184         /*
2185          * If execution gets here, flush the vm mapping and reset the direct
2186          * map. Find the start and end range of the direct mappings to make sure
2187          * the vm_unmap_aliases() flush includes the direct map.
2188          */
2189         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2190                 unsigned long addr = (unsigned long)page_address(area->pages[i]);
2191                 if (addr) {
2192                         start = min(addr, start);
2193                         end = max(addr + PAGE_SIZE, end);
2194                         flush_dmap = 1;
2195                 }
2196         }
2197
2198         /*
2199          * Set direct map to something invalid so that it won't be cached if
2200          * there are any accesses after the TLB flush, then flush the TLB and
2201          * reset the direct map permissions to the default.
2202          */
2203         set_area_direct_map(area, set_direct_map_invalid_noflush);
2204         _vm_unmap_aliases(start, end, flush_dmap);
2205         set_area_direct_map(area, set_direct_map_default_noflush);
2206 }
2207
2208 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
2209 {
2210         struct vm_struct *area;
2211
2212         if (!addr)
2213                 return;
2214
2215         if (WARN(!PAGE_ALIGNED(addr), "Trying to vfree() bad address (%p)\n",
2216                         addr))
2217                 return;
2218
2219         area = find_vm_area(addr);
2220         if (unlikely(!area)) {
2221                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
2222                                 addr);
2223                 return;
2224         }
2225
2226         debug_check_no_locks_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2227         debug_check_no_obj_freed(area->addr, get_vm_area_size(area));
2228
2229         vm_remove_mappings(area, deallocate_pages);
2230
2231         if (deallocate_pages) {
2232                 int i;
2233
2234                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2235                         struct page *page = area->pages[i];
2236
2237                         BUG_ON(!page);
2238                         __free_pages(page, 0);
2239                 }
2240
2241                 kvfree(area->pages);
2242         }
2243
2244         kfree(area);
2245         return;
2246 }
2247
2248 static inline void __vfree_deferred(const void *addr)
2249 {
2250         /*
2251          * Use raw_cpu_ptr() because this can be called from preemptible
2252          * context. Preemption is absolutely fine here, because the llist_add()
2253          * implementation is lockless, so it works even if we are adding to
2254          * nother cpu's list.  schedule_work() should be fine with this too.
2255          */
2256         struct vfree_deferred *p = raw_cpu_ptr(&vfree_deferred);
2257
2258         if (llist_add((struct llist_node *)addr, &p->list))
2259                 schedule_work(&p->wq);
2260 }
2261
2262 /**
2263  * vfree_atomic - release memory allocated by vmalloc()
2264  * @addr:         memory base address
2265  *
2266  * This one is just like vfree() but can be called in any atomic context
2267  * except NMIs.
2268  */
2269 void vfree_atomic(const void *addr)
2270 {
2271         BUG_ON(in_nmi());
2272
2273         kmemleak_free(addr);
2274
2275         if (!addr)
2276                 return;
2277         __vfree_deferred(addr);
2278 }
2279
2280 static void __vfree(const void *addr)
2281 {
2282         if (unlikely(in_interrupt()))
2283                 __vfree_deferred(addr);
2284         else
2285                 __vunmap(addr, 1);
2286 }
2287
2288 /**
2289  * vfree - release memory allocated by vmalloc()
2290  * @addr:  memory base address
2291  *
2292  * Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
2293  * obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
2294  * NULL, no operation is performed.
2295  *
2296  * Must not be called in NMI context (strictly speaking, only if we don't
2297  * have CONFIG_ARCH_HAVE_NMI_SAFE_CMPXCHG, but making the calling
2298  * conventions for vfree() arch-depenedent would be a really bad idea)
2299  *
2300  * May sleep if called *not* from interrupt context.
2301  *
2302  * NOTE: assumes that the object at @addr has a size >= sizeof(llist_node)
2303  */
2304 void vfree(const void *addr)
2305 {
2306         BUG_ON(in_nmi());
2307
2308         kmemleak_free(addr);
2309
2310         might_sleep_if(!in_interrupt());
2311
2312         if (!addr)
2313                 return;
2314
2315         __vfree(addr);
2316 }
2317 EXPORT_SYMBOL(vfree);
2318
2319 /**
2320  * vunmap - release virtual mapping obtained by vmap()
2321  * @addr:   memory base address
2322  *
2323  * Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
2324  * which was created from the page array passed to vmap().
2325  *
2326  * Must not be called in interrupt context.
2327  */
2328 void vunmap(const void *addr)
2329 {
2330         BUG_ON(in_interrupt());
2331         might_sleep();
2332         if (addr)
2333                 __vunmap(addr, 0);
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
2336
2337 /**
2338  * vmap - map an array of pages into virtually contiguous space
2339  * @pages: array of page pointers
2340  * @count: number of pages to map
2341  * @flags: vm_area->flags
2342  * @prot: page protection for the mapping
2343  *
2344  * Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
2345  * space.
2346  *
2347  * Return: the address of the area or %NULL on failure
2348  */
2349 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
2350            unsigned long flags, pgprot_t prot)
2351 {
2352         struct vm_struct *area;
2353         unsigned long size;             /* In bytes */
2354
2355         might_sleep();
2356
2357         if (count > totalram_pages())
2358                 return NULL;
2359
2360         size = (unsigned long)count << PAGE_SHIFT;
2361         area = get_vm_area_caller(size, flags, __builtin_return_address(0));
2362         if (!area)
2363                 return NULL;
2364
2365         if (map_vm_area(area, prot, pages)) {
2366                 vunmap(area->addr);
2367                 return NULL;
2368         }
2369
2370         return area->addr;
2371 }
2372 EXPORT_SYMBOL(vmap);
2373
2374 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
2375                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
2376                             int node, const void *caller);
2377 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
2378                                  pgprot_t prot, int node)
2379 {
2380         struct page **pages;
2381         unsigned int nr_pages, array_size, i;
2382         const gfp_t nested_gfp = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO;
2383         const gfp_t alloc_mask = gfp_mask | __GFP_NOWARN;
2384         const gfp_t highmem_mask = (gfp_mask & (GFP_DMA | GFP_DMA32)) ?
2385                                         0 :
2386                                         __GFP_HIGHMEM;
2387
2388         nr_pages = get_vm_area_size(area) >> PAGE_SHIFT;
2389         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
2390
2391         area->nr_pages = nr_pages;
2392         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
2393         if (array_size > PAGE_SIZE) {
2394                 pages = __vmalloc_node(array_size, 1, nested_gfp|highmem_mask,
2395                                 PAGE_KERNEL, node, area->caller);
2396         } else {
2397                 pages = kmalloc_node(array_size, nested_gfp, node);
2398         }
2399         area->pages = pages;
2400         if (!area->pages) {
2401                 remove_vm_area(area->addr);
2402                 kfree(area);
2403                 return NULL;
2404         }
2405
2406         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
2407                 struct page *page;
2408
2409                 if (node == NUMA_NO_NODE)
2410                         page = alloc_page(alloc_mask|highmem_mask);
2411                 else
2412                         page = alloc_pages_node(node, alloc_mask|highmem_mask, 0);
2413
2414                 if (unlikely(!page)) {
2415                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
2416                         area->nr_pages = i;
2417                         goto fail;
2418                 }
2419                 area->pages[i] = page;
2420                 if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask|highmem_mask))
2421                         cond_resched();
2422         }
2423
2424         if (map_vm_area(area, prot, pages))
2425                 goto fail;
2426         return area->addr;
2427
2428 fail:
2429         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
2430                           "vmalloc: allocation failure, allocated %ld of %ld bytes",
2431                           (area->nr_pages*PAGE_SIZE), area->size);
2432         __vfree(area->addr);
2433         return NULL;
2434 }
2435
2436 /**
2437  * __vmalloc_node_range - allocate virtually contiguous memory
2438  * @size:                 allocation size
2439  * @align:                desired alignment
2440  * @start:                vm area range start
2441  * @end:                  vm area range end
2442  * @gfp_mask:             flags for the page level allocator
2443  * @prot:                 protection mask for the allocated pages
2444  * @vm_flags:             additional vm area flags (e.g. %VM_NO_GUARD)
2445  * @node:                 node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
2446  * @caller:               caller's return address
2447  *
2448  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2449  * allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
2450  * kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
2451  *
2452  * Return: the address of the area or %NULL on failure
2453  */
2454 void *__vmalloc_node_range(unsigned long size, unsigned long align,
2455                         unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
2456                         pgprot_t prot, unsigned long vm_flags, int node,
2457                         const void *caller)
2458 {
2459         struct vm_struct *area;
2460         void *addr;
2461         unsigned long real_size = size;
2462
2463         size = PAGE_ALIGN(size);
2464         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > totalram_pages())
2465                 goto fail;
2466
2467         area = __get_vm_area_node(size, align, VM_ALLOC | VM_UNINITIALIZED |
2468                                 vm_flags, start, end, node, gfp_mask, caller);
2469         if (!area)
2470                 goto fail;
2471
2472         addr = __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node);
2473         if (!addr)
2474                 return NULL;
2475
2476         /*
2477          * In this function, newly allocated vm_struct has VM_UNINITIALIZED
2478          * flag. It means that vm_struct is not fully initialized.
2479          * Now, it is fully initialized, so remove this flag here.
2480          */
2481         clear_vm_uninitialized_flag(area);
2482
2483         kmemleak_vmalloc(area, size, gfp_mask);
2484
2485         return addr;
2486
2487 fail:
2488         warn_alloc(gfp_mask, NULL,
2489                           "vmalloc: allocation failure: %lu bytes", real_size);
2490         return NULL;
2491 }
2492
2493 /*
2494  * This is only for performance analysis of vmalloc and stress purpose.
2495  * It is required by vmalloc test module, therefore do not use it other
2496  * than that.
2497  */
2498 #ifdef CONFIG_TEST_VMALLOC_MODULE
2499 EXPORT_SYMBOL_GPL(__vmalloc_node_range);
2500 #endif
2501
2502 /**
2503  * __vmalloc_node - allocate virtually contiguous memory
2504  * @size:           allocation size
2505  * @align:          desired alignment
2506  * @gfp_mask:       flags for the page level allocator
2507  * @prot:           protection mask for the allocated pages
2508  * @node:           node to use for allocation or NUMA_NO_NODE
2509  * @caller:         caller's return address
2510  *
2511  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2512  * allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
2513  * kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
2514  *
2515  * Reclaim modifiers in @gfp_mask - __GFP_NORETRY, __GFP_RETRY_MAYFAIL
2516  * and __GFP_NOFAIL are not supported
2517  *
2518  * Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted
2519  * with mm people.
2520  *
2521  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2522  */
2523 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
2524                             gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
2525                             int node, const void *caller)
2526 {
2527         return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2528                                 gfp_mask, prot, 0, node, caller);
2529 }
2530
2531 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
2532 {
2533         return __vmalloc_node(size, 1, gfp_mask, prot, NUMA_NO_NODE,
2534                                 __builtin_return_address(0));
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
2537
2538 static inline void *__vmalloc_node_flags(unsigned long size,
2539                                         int node, gfp_t flags)
2540 {
2541         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL,
2542                                         node, __builtin_return_address(0));
2543 }
2544
2545
2546 void *__vmalloc_node_flags_caller(unsigned long size, int node, gfp_t flags,
2547                                   void *caller)
2548 {
2549         return __vmalloc_node(size, 1, flags, PAGE_KERNEL, node, caller);
2550 }
2551
2552 /**
2553  * vmalloc - allocate virtually contiguous memory
2554  * @size:    allocation size
2555  *
2556  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2557  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2558  *
2559  * For tight control over page level allocator and protection flags
2560  * use __vmalloc() instead.
2561  *
2562  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2563  */
2564 void *vmalloc(unsigned long size)
2565 {
2566         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
2567                                     GFP_KERNEL);
2568 }
2569 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
2570
2571 /**
2572  * vzalloc - allocate virtually contiguous memory with zero fill
2573  * @size:    allocation size
2574  *
2575  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2576  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2577  * The memory allocated is set to zero.
2578  *
2579  * For tight control over page level allocator and protection flags
2580  * use __vmalloc() instead.
2581  *
2582  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2583  */
2584 void *vzalloc(unsigned long size)
2585 {
2586         return __vmalloc_node_flags(size, NUMA_NO_NODE,
2587                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
2588 }
2589 EXPORT_SYMBOL(vzalloc);
2590
2591 /**
2592  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
2593  * @size: allocation size
2594  *
2595  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
2596  * without leaking data.
2597  *
2598  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2599  */
2600 void *vmalloc_user(unsigned long size)
2601 {
2602         return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA,  VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2603                                     GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
2604                                     VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
2605                                     __builtin_return_address(0));
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
2608
2609 /**
2610  * vmalloc_node - allocate memory on a specific node
2611  * @size:         allocation size
2612  * @node:         numa node
2613  *
2614  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2615  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2616  *
2617  * For tight control over page level allocator and protection flags
2618  * use __vmalloc() instead.
2619  *
2620  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2621  */
2622 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
2623 {
2624         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL,
2625                                         node, __builtin_return_address(0));
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
2628
2629 /**
2630  * vzalloc_node - allocate memory on a specific node with zero fill
2631  * @size:       allocation size
2632  * @node:       numa node
2633  *
2634  * Allocate enough pages to cover @size from the page level
2635  * allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2636  * The memory allocated is set to zero.
2637  *
2638  * For tight control over page level allocator and protection flags
2639  * use __vmalloc_node() instead.
2640  *
2641  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2642  */
2643 void *vzalloc_node(unsigned long size, int node)
2644 {
2645         return __vmalloc_node_flags(size, node,
2646                          GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
2647 }
2648 EXPORT_SYMBOL(vzalloc_node);
2649
2650 /**
2651  * vmalloc_exec - allocate virtually contiguous, executable memory
2652  * @size:         allocation size
2653  *
2654  * Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
2655  * the page level allocator and map them into contiguous and
2656  * executable kernel virtual space.
2657  *
2658  * For tight control over page level allocator and protection flags
2659  * use __vmalloc() instead.
2660  *
2661  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2662  */
2663 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
2664 {
2665         return __vmalloc_node_range(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2666                         GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC, VM_FLUSH_RESET_PERMS,
2667                         NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
2668 }
2669
2670 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
2671 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA32 | GFP_KERNEL)
2672 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
2673 #define GFP_VMALLOC32 (GFP_DMA | GFP_KERNEL)
2674 #else
2675 /*
2676  * 64b systems should always have either DMA or DMA32 zones. For others
2677  * GFP_DMA32 should do the right thing and use the normal zone.
2678  */
2679 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
2680 #endif
2681
2682 /**
2683  * vmalloc_32 - allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
2684  * @size:       allocation size
2685  *
2686  * Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
2687  * page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
2688  *
2689  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2690  */
2691 void *vmalloc_32(unsigned long size)
2692 {
2693         return __vmalloc_node(size, 1, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL,
2694                               NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
2697
2698 /**
2699  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
2700  * @size:            allocation size
2701  *
2702  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
2703  * mapped to userspace without leaking data.
2704  *
2705  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error
2706  */
2707 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
2708 {
2709         return __vmalloc_node_range(size, SHMLBA,  VMALLOC_START, VMALLOC_END,
2710                                     GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL,
2711                                     VM_USERMAP, NUMA_NO_NODE,
2712                                     __builtin_return_address(0));
2713 }
2714 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
2715
2716 /*
2717  * small helper routine , copy contents to buf from addr.
2718  * If the page is not present, fill zero.
2719  */
2720
2721 static int aligned_vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2722 {
2723         struct page *p;
2724         int copied = 0;
2725
2726         while (count) {
2727                 unsigned long offset, length;
2728
2729                 offset = offset_in_page(addr);
2730                 length = PAGE_SIZE - offset;
2731                 if (length > count)
2732                         length = count;
2733                 p = vmalloc_to_page(addr);
2734                 /*
2735                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2736                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2737                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2738                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2739                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2740                  */
2741                 if (p) {
2742                         /*
2743                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2744                          * function description)
2745                          */
2746                         void *map = kmap_atomic(p);
2747                         memcpy(buf, map + offset, length);
2748                         kunmap_atomic(map);
2749                 } else
2750                         memset(buf, 0, length);
2751
2752                 addr += length;
2753                 buf += length;
2754                 copied += length;
2755                 count -= length;
2756         }
2757         return copied;
2758 }
2759
2760 static int aligned_vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2761 {
2762         struct page *p;
2763         int copied = 0;
2764
2765         while (count) {
2766                 unsigned long offset, length;
2767
2768                 offset = offset_in_page(addr);
2769                 length = PAGE_SIZE - offset;
2770                 if (length > count)
2771                         length = count;
2772                 p = vmalloc_to_page(addr);
2773                 /*
2774                  * To do safe access to this _mapped_ area, we need
2775                  * lock. But adding lock here means that we need to add
2776                  * overhead of vmalloc()/vfree() calles for this _debug_
2777                  * interface, rarely used. Instead of that, we'll use
2778                  * kmap() and get small overhead in this access function.
2779                  */
2780                 if (p) {
2781                         /*
2782                          * we can expect USER0 is not used (see vread/vwrite's
2783                          * function description)
2784                          */
2785                         void *map = kmap_atomic(p);
2786                         memcpy(map + offset, buf, length);
2787                         kunmap_atomic(map);
2788                 }
2789                 addr += length;
2790                 buf += length;
2791                 copied += length;
2792                 count -= length;
2793         }
2794         return copied;
2795 }
2796
2797 /**
2798  * vread() - read vmalloc area in a safe way.
2799  * @buf:     buffer for reading data
2800  * @addr:    vm address.
2801  * @count:   number of bytes to be read.
2802  *
2803  * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2804  * copy data from that area to a given buffer. If the given memory range
2805  * of [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied to
2806  * proper area of @buf. If there are memory holes, they'll be zero-filled.
2807  * IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2808  *
2809  * If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2810  * vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2811  *
2812  * Note: In usual ops, vread() is never necessary because the caller
2813  * should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2814  * This is for routines which have to access vmalloc area without
2815  * any informaion, as /dev/kmem.
2816  *
2817  * Return: number of bytes for which addr and buf should be increased
2818  * (same number as @count) or %0 if [addr...addr+count) doesn't
2819  * include any intersection with valid vmalloc area
2820  */
2821 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2822 {
2823         struct vmap_area *va;
2824         struct vm_struct *vm;
2825         char *vaddr, *buf_start = buf;
2826         unsigned long buflen = count;
2827         unsigned long n;
2828
2829         /* Don't allow overflow */
2830         if ((unsigned long) addr + count < count)
2831                 count = -(unsigned long) addr;
2832
2833         spin_lock(&vmap_area_lock);
2834         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2835                 if (!count)
2836                         break;
2837
2838                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2839                         continue;
2840
2841                 vm = va->vm;
2842                 vaddr = (char *) vm->addr;
2843                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2844                         continue;
2845                 while (addr < vaddr) {
2846                         if (count == 0)
2847                                 goto finished;
2848                         *buf = '\0';
2849                         buf++;
2850                         addr++;
2851                         count--;
2852                 }
2853                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2854                 if (n > count)
2855                         n = count;
2856                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP))
2857                         aligned_vread(buf, addr, n);
2858                 else /* IOREMAP area is treated as memory hole */
2859                         memset(buf, 0, n);
2860                 buf += n;
2861                 addr += n;
2862                 count -= n;
2863         }
2864 finished:
2865         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2866
2867         if (buf == buf_start)
2868                 return 0;
2869         /* zero-fill memory holes */
2870         if (buf != buf_start + buflen)
2871                 memset(buf, 0, buflen - (buf - buf_start));
2872
2873         return buflen;
2874 }
2875
2876 /**
2877  * vwrite() - write vmalloc area in a safe way.
2878  * @buf:      buffer for source data
2879  * @addr:     vm address.
2880  * @count:    number of bytes to be read.
2881  *
2882  * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
2883  * copy data from a buffer to the given addr. If specified range of
2884  * [addr...addr+count) includes some valid address, data is copied from
2885  * proper area of @buf. If there are memory holes, no copy to hole.
2886  * IOREMAP area is treated as memory hole and no copy is done.
2887  *
2888  * If [addr...addr+count) doesn't includes any intersects with alive
2889  * vm_struct area, returns 0. @buf should be kernel's buffer.
2890  *
2891  * Note: In usual ops, vwrite() is never necessary because the caller
2892  * should know vmalloc() area is valid and can use memcpy().
2893  * This is for routines which have to access vmalloc area without
2894  * any informaion, as /dev/kmem.
2895  *
2896  * Return: number of bytes for which addr and buf should be
2897  * increased (same number as @count) or %0 if [addr...addr+count)
2898  * doesn't include any intersection with valid vmalloc area
2899  */
2900 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
2901 {
2902         struct vmap_area *va;
2903         struct vm_struct *vm;
2904         char *vaddr;
2905         unsigned long n, buflen;
2906         int copied = 0;
2907
2908         /* Don't allow overflow */
2909         if ((unsigned long) addr + count < count)
2910                 count = -(unsigned long) addr;
2911         buflen = count;
2912
2913         spin_lock(&vmap_area_lock);
2914         list_for_each_entry(va, &vmap_area_list, list) {
2915                 if (!count)
2916                         break;
2917
2918                 if (!(va->flags & VM_VM_AREA))
2919                         continue;
2920
2921                 vm = va->vm;
2922                 vaddr = (char *) vm->addr;
2923                 if (addr >= vaddr + get_vm_area_size(vm))
2924                         continue;
2925                 while (addr < vaddr) {
2926                         if (count == 0)
2927                                 goto finished;
2928                         buf++;
2929                         addr++;
2930                         count--;
2931                 }
2932                 n = vaddr + get_vm_area_size(vm) - addr;
2933                 if (n > count)
2934                         n = count;
2935                 if (!(vm->flags & VM_IOREMAP)) {
2936                         aligned_vwrite(buf, addr, n);
2937                         copied++;
2938                 }
2939                 buf += n;
2940                 addr += n;
2941                 count -= n;
2942         }
2943 finished:
2944         spin_unlock(&vmap_area_lock);
2945         if (!copied)
2946                 return 0;
2947         return buflen;
2948 }
2949
2950 /**
2951  * remap_vmalloc_range_partial - map vmalloc pages to userspace
2952  * @vma:                vma to cover
2953  * @uaddr:              target user address to start at
2954  * @kaddr:              virtual address of vmalloc kernel memory
2955  * @size:               size of map area
2956  *
2957  * Returns:     0 for success, -Exxx on failure
2958  *
2959  * This function checks that @kaddr is a valid vmalloc'ed area,
2960  * and that it is big enough to cover the range starting at
2961  * @uaddr in @vma. Will return failure if that criteria isn't
2962  * met.
2963  *
2964  * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
2965  */
2966 int remap_vmalloc_range_partial(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr,
2967                                 void *kaddr, unsigned long size)
2968 {
2969         struct vm_struct *area;
2970
2971         size = PAGE_ALIGN(size);
2972
2973         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr) || !PAGE_ALIGNED(kaddr))
2974                 return -EINVAL;
2975
2976         area = find_vm_area(kaddr);
2977         if (!area)
2978                 return -EINVAL;
2979
2980         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
2981                 return -EINVAL;
2982
2983         if (kaddr + size > area->addr + get_vm_area_size(area))
2984                 return -EINVAL;
2985
2986         do {
2987                 struct page *page = vmalloc_to_page(kaddr);
2988                 int ret;
2989
2990                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
2991                 if (ret)
2992                         return ret;
2993
2994                 uaddr += PAGE_SIZE;
2995                 kaddr += PAGE_SIZE;
2996                 size -= PAGE_SIZE;
2997         } while (size > 0);
2998
2999         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
3000
3001         return 0;
3002 }
3003 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range_partial);
3004
3005 /**
3006  * remap_vmalloc_range - map vmalloc pages to userspace
3007  * @vma:                vma to cover (map full range of vma)
3008  * @addr:               vmalloc memory
3009  * @pgoff:              number of pages into addr before first page to map
3010  *
3011  * Returns:     0 for success, -Exxx on failure
3012  *
3013  * This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
3014  * that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
3015  * that criteria isn't met.
3016  *
3017  * Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
3018  */
3019 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
3020                                                 unsigned long pgoff)
3021 {
3022         return remap_vmalloc_range_partial(vma, vma->vm_start,
3023                                            addr + (pgoff << PAGE_SHIFT),
3024                                            vma->vm_end - vma->vm_start);
3025 }
3026 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
3027
3028 /*
3029  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
3030  * have one.
3031  */
3032 void __weak vmalloc_sync_all(void)
3033 {
3034 }
3035
3036
3037 static int f(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
3038 {
3039         pte_t ***p = data;
3040
3041         if (p) {
3042                 *(*p) = pte;
3043                 (*p)++;
3044         }
3045         return 0;
3046 }
3047
3048 /**
3049  * alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
3050  * @size:          size of the area
3051  * @ptes:          returns the PTEs for the address space
3052  *
3053  * Returns:     NULL on failure, vm_struct on success
3054  *
3055  * This function reserves a range of kernel address space, and
3056  * allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
3057  * are created.
3058  *
3059  * If @ptes is non-NULL, pointers to the PTEs (in init_mm)
3060  * allocated for the VM area are returned.
3061  */
3062 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size, pte_t **ptes)
3063 {
3064         struct vm_struct *area;
3065
3066         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
3067                                 __builtin_return_address(0));
3068         if (area == NULL)
3069                 return NULL;
3070
3071         /*
3072          * This ensures that page tables are constructed for this region
3073          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
3074          */
3075         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
3076                                 size, f, ptes ? &ptes : NULL)) {
3077                 free_vm_area(area);
3078                 return NULL;
3079         }
3080
3081         return area;
3082 }
3083 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
3084
3085 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
3086 {
3087         struct vm_struct *ret;
3088         ret = remove_vm_area(area->addr);
3089         BUG_ON(ret != area);
3090         kfree(area);
3091 }
3092 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
3093
3094 #ifdef CONFIG_SMP
3095 static struct vmap_area *node_to_va(struct rb_node *n)
3096 {
3097         return rb_entry_safe(n, struct vmap_area, rb_node);
3098 }
3099
3100 /**
3101  * pvm_find_va_enclose_addr - find the vmap_area @addr belongs to
3102  * @addr: target address
3103  *
3104  * Returns: vmap_area if it is found. If there is no such area
3105  *   the first highest(reverse order) vmap_area is returned
3106  *   i.e. va->va_start < addr && va->va_end < addr or NULL
3107  *   if there are no any areas before @addr.
3108  */
3109 static struct vmap_area *
3110 pvm_find_va_enclose_addr(unsigned long addr)
3111 {
3112         struct vmap_area *va, *tmp;
3113         struct rb_node *n;
3114
3115         n = free_vmap_area_root.rb_node;
3116         va = NULL;
3117
3118         while (n) {
3119                 tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
3120                 if (tmp->va_start <= addr) {
3121                         va = tmp;
3122                         if (tmp->va_end >= addr)
3123                                 break;
3124
3125                         n = n->rb_right;
3126                 } else {
3127                         n = n->rb_left;
3128                 }
3129         }
3130
3131         return va;
3132 }
3133
3134 /**
3135  * pvm_determine_end_from_reverse - find the highest aligned address
3136  * of free block below VMALLOC_END
3137  * @va:
3138  *   in - the VA we start the search(reverse order);
3139  *   out - the VA with the highest aligned end address.
3140  *
3141  * Returns: determined end address within vmap_area
3142  */
3143 static unsigned long
3144 pvm_determine_end_from_reverse(struct vmap_area **va, unsigned long align)
3145 {
3146         unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3147         unsigned long addr;
3148
3149         if (likely(*va)) {
3150                 list_for_each_entry_from_reverse((*va),
3151                                 &free_vmap_area_list, list) {
3152                         addr = min((*va)->va_end & ~(align - 1), vmalloc_end);
3153                         if ((*va)->va_start < addr)
3154                                 return addr;
3155                 }
3156         }
3157
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 /**
3162  * pcpu_get_vm_areas - allocate vmalloc areas for percpu allocator
3163  * @offsets: array containing offset of each area
3164  * @sizes: array containing size of each area
3165  * @nr_vms: the number of areas to allocate
3166  * @align: alignment, all entries in @offsets and @sizes must be aligned to this
3167  *
3168  * Returns: kmalloc'd vm_struct pointer array pointing to allocated
3169  *          vm_structs on success, %NULL on failure
3170  *
3171  * Percpu allocator wants to use congruent vm areas so that it can
3172  * maintain the offsets among percpu areas.  This function allocates
3173  * congruent vmalloc areas for it with GFP_KERNEL.  These areas tend to
3174  * be scattered pretty far, distance between two areas easily going up
3175  * to gigabytes.  To avoid interacting with regular vmallocs, these
3176  * areas are allocated from top.
3177  *
3178  * Despite its complicated look, this allocator is rather simple. It
3179  * does everything top-down and scans free blocks from the end looking
3180  * for matching base. While scanning, if any of the areas do not fit the
3181  * base address is pulled down to fit the area. Scanning is repeated till
3182  * all the areas fit and then all necessary data structures are inserted
3183  * and the result is returned.
3184  */
3185 struct vm_struct **pcpu_get_vm_areas(const unsigned long *offsets,
3186                                      const size_t *sizes, int nr_vms,
3187                                      size_t align)
3188 {
3189         const unsigned long vmalloc_start = ALIGN(VMALLOC_START, align);
3190         const unsigned long vmalloc_end = VMALLOC_END & ~(align - 1);
3191         struct vmap_area **vas, *va;
3192         struct vm_struct **vms;
3193         int area, area2, last_area, term_area;
3194         unsigned long base, start, size, end, last_end;
3195         bool purged = false;
3196         enum fit_type type;
3197
3198         /* verify parameters and allocate data structures */
3199         BUG_ON(offset_in_page(align) || !is_power_of_2(align));
3200         for (last_area = 0, area = 0; area < nr_vms; area++) {
3201                 start = offsets[area];
3202                 end = start + sizes[area];
3203
3204                 /* is everything aligned properly? */
3205                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(offsets[area], align));
3206                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(sizes[area], align));
3207
3208                 /* detect the area with the highest address */
3209                 if (start > offsets[last_area])
3210                         last_area = area;
3211
3212                 for (area2 = area + 1; area2 < nr_vms; area2++) {
3213                         unsigned long start2 = offsets[area2];
3214                         unsigned long end2 = start2 + sizes[area2];
3215
3216                         BUG_ON(start2 < end && start < end2);
3217                 }
3218         }
3219         last_end = offsets[last_area] + sizes[last_area];
3220
3221         if (vmalloc_end - vmalloc_start < last_end) {
3222                 WARN_ON(true);
3223                 return NULL;
3224         }
3225
3226         vms = kcalloc(nr_vms, sizeof(vms[0]), GFP_KERNEL);
3227         vas = kcalloc(nr_vms, sizeof(vas[0]), GFP_KERNEL);
3228         if (!vas || !vms)
3229                 goto err_free2;
3230
3231         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3232                 vas[area] = kmem_cache_zalloc(vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3233                 vms[area] = kzalloc(sizeof(struct vm_struct), GFP_KERNEL);
3234                 if (!vas[area] || !vms[area])
3235                         goto err_free;
3236         }
3237 retry:
3238         spin_lock(&vmap_area_lock);
3239
3240         /* start scanning - we scan from the top, begin with the last area */
3241         area = term_area = last_area;
3242         start = offsets[area];
3243         end = start + sizes[area];
3244
3245         va = pvm_find_va_enclose_addr(vmalloc_end);
3246         base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3247
3248         while (true) {
3249                 /*
3250                  * base might have underflowed, add last_end before
3251                  * comparing.
3252                  */
3253                 if (base + last_end < vmalloc_start + last_end)
3254                         goto overflow;
3255
3256                 /*
3257                  * Fitting base has not been found.
3258                  */
3259                 if (va == NULL)
3260                         goto overflow;
3261
3262                 /*
3263                  * If this VA does not fit, move base downwards and recheck.
3264                  */
3265                 if (base + start < va->va_start || base + end > va->va_end) {
3266                         va = node_to_va(rb_prev(&va->rb_node));
3267                         base = pvm_determine_end_from_reverse(&va, align) - end;
3268                         term_area = area;
3269                         continue;
3270                 }
3271
3272                 /*
3273                  * This area fits, move on to the previous one.  If
3274                  * the previous one is the terminal one, we're done.
3275                  */
3276                 area = (area + nr_vms - 1) % nr_vms;
3277                 if (area == term_area)
3278                         break;
3279
3280                 start = offsets[area];
3281                 end = start + sizes[area];
3282                 va = pvm_find_va_enclose_addr(base + end);
3283         }
3284
3285         /* we've found a fitting base, insert all va's */
3286         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3287                 int ret;
3288
3289                 start = base + offsets[area];
3290                 size = sizes[area];
3291
3292                 va = pvm_find_va_enclose_addr(start);
3293                 if (WARN_ON_ONCE(va == NULL))
3294                         /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3295                         goto recovery;
3296
3297                 type = classify_va_fit_type(va, start, size);
3298                 if (WARN_ON_ONCE(type == NOTHING_FIT))
3299                         /* It is a BUG(), but trigger recovery instead. */
3300                         goto recovery;
3301
3302                 ret = adjust_va_to_fit_type(va, start, size, type);
3303                 if (unlikely(ret))
3304                         goto recovery;
3305
3306                 /* Allocated area. */
3307                 va = vas[area];
3308                 va->va_start = start;
3309                 va->va_end = start + size;
3310
3311                 insert_vmap_area(va, &vmap_area_root, &vmap_area_list);
3312         }
3313
3314         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3315
3316         /* insert all vm's */
3317         for (area = 0; area < nr_vms; area++)
3318                 setup_vmalloc_vm(vms[area], vas[area], VM_ALLOC,
3319                                  pcpu_get_vm_areas);
3320
3321         kfree(vas);
3322         return vms;
3323
3324 recovery:
3325         /* Remove previously inserted areas. */
3326         while (area--) {
3327                 __free_vmap_area(vas[area]);
3328                 vas[area] = NULL;
3329         }
3330
3331 overflow:
3332         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3333         if (!purged) {
3334                 purge_vmap_area_lazy();
3335                 purged = true;
3336
3337                 /* Before "retry", check if we recover. */
3338                 for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3339                         if (vas[area])
3340                                 continue;
3341
3342                         vas[area] = kmem_cache_zalloc(
3343                                 vmap_area_cachep, GFP_KERNEL);
3344                         if (!vas[area])
3345                                 goto err_free;
3346                 }
3347
3348                 goto retry;
3349         }
3350
3351 err_free:
3352         for (area = 0; area < nr_vms; area++) {
3353                 if (vas[area])
3354                         kmem_cache_free(vmap_area_cachep, vas[area]);
3355
3356                 kfree(vms[area]);
3357         }
3358 err_free2:
3359         kfree(vas);
3360         kfree(vms);
3361         return NULL;
3362 }
3363
3364 /**
3365  * pcpu_free_vm_areas - free vmalloc areas for percpu allocator
3366  * @vms: vm_struct pointer array returned by pcpu_get_vm_areas()
3367  * @nr_vms: the number of allocated areas
3368  *
3369  * Free vm_structs and the array allocated by pcpu_get_vm_areas().
3370  */
3371 void pcpu_free_vm_areas(struct vm_struct **vms, int nr_vms)
3372 {
3373         int i;
3374
3375         for (i = 0; i < nr_vms; i++)
3376                 free_vm_area(vms[i]);
3377         kfree(vms);
3378 }
3379 #endif  /* CONFIG_SMP */
3380
3381 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3382 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3383         __acquires(&vmap_area_lock)
3384 {
3385         spin_lock(&vmap_area_lock);
3386         return seq_list_start(&vmap_area_list, *pos);
3387 }
3388
3389 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3390 {
3391         return seq_list_next(p, &vmap_area_list, pos);
3392 }
3393
3394 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3395         __releases(&vmap_area_lock)
3396 {
3397         spin_unlock(&vmap_area_lock);
3398 }
3399
3400 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
3401 {
3402         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
3403                 unsigned int nr, *counters = m->private;
3404
3405                 if (!counters)
3406                         return;
3407
3408                 if (v->flags & VM_UNINITIALIZED)
3409                         return;
3410                 /* Pair with smp_wmb() in clear_vm_uninitialized_flag() */
3411                 smp_rmb();
3412
3413                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
3414
3415                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
3416                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
3417
3418                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
3419                         if (counters[nr])
3420                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
3421         }
3422 }
3423
3424 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3425 {
3426         struct vmap_area *va;
3427         struct vm_struct *v;
3428
3429         va = list_entry(p, struct vmap_area, list);
3430
3431         /*
3432          * s_show can encounter race with remove_vm_area, !VM_VM_AREA on
3433          * behalf of vmap area is being tear down or vm_map_ram allocation.
3434          */
3435         if (!(va->flags & VM_VM_AREA)) {
3436                 seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld %s\n",
3437                         (void *)va->va_start, (void *)va->va_end,
3438                         va->va_end - va->va_start,
3439                         va->flags & VM_LAZY_FREE ? "unpurged vm_area" : "vm_map_ram");
3440
3441                 return 0;
3442         }
3443
3444         v = va->vm;
3445
3446         seq_printf(m, "0x%pK-0x%pK %7ld",
3447                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
3448
3449         if (v->caller)
3450                 seq_printf(m, " %pS", v->caller);
3451
3452         if (v->nr_pages)
3453                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
3454
3455         if (v->phys_addr)
3456                 seq_printf(m, " phys=%pa", &v->phys_addr);
3457
3458         if (v->flags & VM_IOREMAP)
3459                 seq_puts(m, " ioremap");
3460
3461         if (v->flags & VM_ALLOC)
3462                 seq_puts(m, " vmalloc");
3463
3464         if (v->flags & VM_MAP)
3465                 seq_puts(m, " vmap");
3466
3467         if (v->flags & VM_USERMAP)
3468                 seq_puts(m, " user");
3469
3470         if (is_vmalloc_addr(v->pages))
3471                 seq_puts(m, " vpages");
3472
3473         show_numa_info(m, v);
3474         seq_putc(m, '\n');
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static const struct seq_operations vmalloc_op = {
3479         .start = s_start,
3480         .next = s_next,
3481         .stop = s_stop,
3482         .show = s_show,
3483 };
3484
3485 static int __init proc_vmalloc_init(void)
3486 {
3487         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
3488                 proc_create_seq_private("vmallocinfo", 0400, NULL,
3489                                 &vmalloc_op,
3490                                 nr_node_ids * sizeof(unsigned int), NULL);
3491         else
3492                 proc_create_seq("vmallocinfo", 0400, NULL, &vmalloc_op);
3493         return 0;
3494 }
3495 module_init(proc_vmalloc_init);
3496
3497 #endif