mm: Introduce VM_SPARSE kind and vm_area_[un]map_pages().
authorAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Tue, 5 Mar 2024 03:05:16 +0000 (19:05 -0800)
committerAndrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Wed, 6 Mar 2024 23:17:22 +0000 (15:17 -0800)
commite6f798225a31485e47a6e4f6aa07ee9fdf80c2cb
tree97b3ec52194dd1296d16edda6288460a32cd2ef8
parent3e49a866c9dcbd8173e4f3e491293619a9e81fa4
mm: Introduce VM_SPARSE kind and vm_area_[un]map_pages().

vmap/vmalloc APIs are used to map a set of pages into contiguous kernel
virtual space.

get_vm_area() with appropriate flag is used to request an area of kernel
address range. It's used for vmalloc, vmap, ioremap, xen use cases.
- vmalloc use case dominates the usage. Such vm areas have VM_ALLOC flag.
- the areas created by vmap() function should be tagged with VM_MAP.
- ioremap areas are tagged with VM_IOREMAP.

BPF would like to extend the vmap API to implement a lazily-populated
sparse, yet contiguous kernel virtual space. Introduce VM_SPARSE flag
and vm_area_map_pages(area, start_addr, count, pages) API to map a set
of pages within a given area.
It has the same sanity checks as vmap() does.
It also checks that get_vm_area() was created with VM_SPARSE flag
which identifies such areas in /proc/vmallocinfo
and returns zero pages on read through /proc/kcore.

The next commits will introduce bpf_arena which is a sparsely populated
shared memory region between bpf program and user space process. It will
map privately-managed pages into a sparse vm area with the following steps:

  // request virtual memory region during bpf prog verification
  area = get_vm_area(area_size, VM_SPARSE);

  // on demand
  vm_area_map_pages(area, kaddr, kend, pages);
  vm_area_unmap_pages(area, kaddr, kend);

  // after bpf program is detached and unloaded
  free_vm_area(area);

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Pasha Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20240305030516.41519-3-alexei.starovoitov@gmail.com
include/linux/vmalloc.h
mm/vmalloc.c