mm/vmalloc.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/vmalloc.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1993  Linus Torvalds
   5  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
   6  *  SMP-safe vmalloc/vfree/ioremap, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>, May 2000
   7  *  Major rework to support vmap/vunmap, Christoph Hellwig, SGI, August 2002
   8  *  Numa awareness, Christoph Lameter, SGI, June 2005
   9  */
  10
  11 #include <linux/vmalloc.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/highmem.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/debugobjects.h>
  20 #include <linux/vmalloc.h>
  21 #include <linux/kallsyms.h>
  22 #include <linux/list.h>
  23 #include <linux/rbtree.h>
  24 #include <linux/radix-tree.h>
  25 #include <linux/rcupdate.h>
  26
  27 #include <asm/atomic.h>
  28 #include <asm/uaccess.h>
  29 #include <asm/tlbflush.h>
  30
  31
  32 /*** Page table manipulation functions ***/
  33
  34 static void vunmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end)
  35 {
  36         pte_t *pte;
  37
  38         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr);
  39         do {
  40                 pte_t ptent = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, pte);
  41                 WARN_ON(!pte_none(ptent) && !pte_present(ptent));
  42         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
  43 }
  44
  45 static void vunmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end)
  46 {
  47         pmd_t *pmd;
  48         unsigned long next;
  49
  50         pmd = pmd_offset(pud, addr);
  51         do {
  52                 next = pmd_addr_end(addr, end);
  53                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
  54                         continue;
  55                 vunmap_pte_range(pmd, addr, next);
  56         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
  57 }
  58
  59 static void vunmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end)
  60 {
  61         pud_t *pud;
  62         unsigned long next;
  63
  64         pud = pud_offset(pgd, addr);
  65         do {
  66                 next = pud_addr_end(addr, end);
  67                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
  68                         continue;
  69                 vunmap_pmd_range(pud, addr, next);
  70         } while (pud++, addr = next, addr != end);
  71 }
  72
  73 static void vunmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end)
  74 {
  75         pgd_t *pgd;
  76         unsigned long next;
  77
  78         BUG_ON(addr >= end);
  79         pgd = pgd_offset_k(addr);
  80         flush_cache_vunmap(addr, end);
  81         do {
  82                 next = pgd_addr_end(addr, end);
  83                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
  84                         continue;
  85                 vunmap_pud_range(pgd, addr, next);
  86         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
  87 }
  88
  89 static int vmap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
  90                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
  91 {
  92         pte_t *pte;
  93
  94         /*
  95          * nr is a running index into the array which helps higher level
  96          * callers keep track of where we're up to.
  97          */
  98
  99         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
 100         if (!pte)
 101                 return -ENOMEM;
 102         do {
 103                 struct page *page = pages[*nr];
 104
 105                 if (WARN_ON(!pte_none(*pte)))
 106                         return -EBUSY;
 107                 if (WARN_ON(!page))
 108                         return -ENOMEM;
 109                 set_pte_at(&init_mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
 110                 (*nr)++;
 111         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 static int vmap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
 116                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
 117 {
 118         pmd_t *pmd;
 119         unsigned long next;
 120
 121         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
 122         if (!pmd)
 123                 return -ENOMEM;
 124         do {
 125                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 126                 if (vmap_pte_range(pmd, addr, next, prot, pages, nr))
 127                         return -ENOMEM;
 128         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static int vmap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
 133                 unsigned long end, pgprot_t prot, struct page **pages, int *nr)
 134 {
 135         pud_t *pud;
 136         unsigned long next;
 137
 138         pud = pud_alloc(&init_mm, pgd, addr);
 139         if (!pud)
 140                 return -ENOMEM;
 141         do {
 142                 next = pud_addr_end(addr, end);
 143                 if (vmap_pmd_range(pud, addr, next, prot, pages, nr))
 144                         return -ENOMEM;
 145         } while (pud++, addr = next, addr != end);
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Set up page tables in kva (addr, end). The ptes shall have prot "prot", and
 151  * will have pfns corresponding to the "pages" array.
 152  *
 153  * Ie. pte at addr+N*PAGE_SIZE shall point to pfn corresponding to pages[N]
 154  */
 155 static int vmap_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
 156                                 pgprot_t prot, struct page **pages)
 157 {
 158         pgd_t *pgd;
 159         unsigned long next;
 160         int err = 0;
 161         int nr = 0;
 162
 163         BUG_ON(addr >= end);
 164         pgd = pgd_offset_k(addr);
 165         do {
 166                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 167                 err = vmap_pud_range(pgd, addr, next, prot, pages, &nr);
 168                 if (err)
 169                         break;
 170         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
 171         flush_cache_vmap(addr, end);
 172
 173         if (unlikely(err))
 174                 return err;
 175         return nr;
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Walk a vmap address to the struct page it maps.
 180  */
 181 struct page *vmalloc_to_page(const void *vmalloc_addr)
 182 {
 183         unsigned long addr = (unsigned long) vmalloc_addr;
 184         struct page *page = NULL;
 185         pgd_t *pgd = pgd_offset_k(addr);
 186
 187         /*
 188          * XXX we might need to change this if we add VIRTUAL_BUG_ON for
 189          * architectures that do not vmalloc module space
 190          */
 191         VIRTUAL_BUG_ON(!is_vmalloc_addr(vmalloc_addr) &&
 192                         !is_module_address(addr));
 193
 194         if (!pgd_none(*pgd)) {
 195                 pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr);
 196                 if (!pud_none(*pud)) {
 197                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr);
 198                         if (!pmd_none(*pmd)) {
 199                                 pte_t *ptep, pte;
 200
 201                                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 202                                 pte = *ptep;
 203                                 if (pte_present(pte))
 204                                         page = pte_page(pte);
 205                                 pte_unmap(ptep);
 206                         }
 207                 }
 208         }
 209         return page;
 210 }
 211 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_page);
 212
 213 /*
 214  * Map a vmalloc()-space virtual address to the physical page frame number.
 215  */
 216 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *vmalloc_addr)
 217 {
 218         return page_to_pfn(vmalloc_to_page(vmalloc_addr));
 219 }
 220 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_to_pfn);
 221
 222
 223 /*** Global kva allocator ***/
 224
 225 #define VM_LAZY_FREE    0x01
 226 #define VM_LAZY_FREEING 0x02
 227 #define VM_VM_AREA      0x04
 228
 229 struct vmap_area {
 230         unsigned long va_start;
 231         unsigned long va_end;
 232         unsigned long flags;
 233         struct rb_node rb_node;         /* address sorted rbtree */
 234         struct list_head list;          /* address sorted list */
 235         struct list_head purge_list;    /* "lazy purge" list */
 236         void *private;
 237         struct rcu_head rcu_head;
 238 };
 239
 240 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_area_lock);
 241 static struct rb_root vmap_area_root = RB_ROOT;
 242 static LIST_HEAD(vmap_area_list);
 243
 244 static struct vmap_area *__find_vmap_area(unsigned long addr)
 245 {
 246         struct rb_node *n = vmap_area_root.rb_node;
 247
 248         while (n) {
 249                 struct vmap_area *va;
 250
 251                 va = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 252                 if (addr < va->va_start)
 253                         n = n->rb_left;
 254                 else if (addr > va->va_start)
 255                         n = n->rb_right;
 256                 else
 257                         return va;
 258         }
 259
 260         return NULL;
 261 }
 262
 263 static void __insert_vmap_area(struct vmap_area *va)
 264 {
 265         struct rb_node **p = &vmap_area_root.rb_node;
 266         struct rb_node *parent = NULL;
 267         struct rb_node *tmp;
 268
 269         while (*p) {
 270                 struct vmap_area *tmp;
 271
 272                 parent = *p;
 273                 tmp = rb_entry(parent, struct vmap_area, rb_node);
 274                 if (va->va_start < tmp->va_end)
 275                         p = &(*p)->rb_left;
 276                 else if (va->va_end > tmp->va_start)
 277                         p = &(*p)->rb_right;
 278                 else
 279                         BUG();
 280         }
 281
 282         rb_link_node(&va->rb_node, parent, p);
 283         rb_insert_color(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 284
 285         /* address-sort this list so it is usable like the vmlist */
 286         tmp = rb_prev(&va->rb_node);
 287         if (tmp) {
 288                 struct vmap_area *prev;
 289                 prev = rb_entry(tmp, struct vmap_area, rb_node);
 290                 list_add_rcu(&va->list, &prev->list);
 291         } else
 292                 list_add_rcu(&va->list, &vmap_area_list);
 293 }
 294
 295 static void purge_vmap_area_lazy(void);
 296
 297 /*
 298  * Allocate a region of KVA of the specified size and alignment, within the
 299  * vstart and vend.
 300  */
 301 static struct vmap_area *alloc_vmap_area(unsigned long size,
 302                                 unsigned long align,
 303                                 unsigned long vstart, unsigned long vend,
 304                                 int node, gfp_t gfp_mask)
 305 {
 306         struct vmap_area *va;
 307         struct rb_node *n;
 308         unsigned long addr;
 309         int purged = 0;
 310
 311         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 312
 313         addr = ALIGN(vstart, align);
 314
 315         va = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_area),
 316                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 317         if (unlikely(!va))
 318                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 319
 320 retry:
 321         spin_lock(&vmap_area_lock);
 322         /* XXX: could have a last_hole cache */
 323         n = vmap_area_root.rb_node;
 324         if (n) {
 325                 struct vmap_area *first = NULL;
 326
 327                 do {
 328                         struct vmap_area *tmp;
 329                         tmp = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 330                         if (tmp->va_end >= addr) {
 331                                 if (!first && tmp->va_start < addr + size)
 332                                         first = tmp;
 333                                 n = n->rb_left;
 334                         } else {
 335                                 first = tmp;
 336                                 n = n->rb_right;
 337                         }
 338                 } while (n);
 339
 340                 if (!first)
 341                         goto found;
 342
 343                 if (first->va_end < addr) {
 344                         n = rb_next(&first->rb_node);
 345                         if (n)
 346                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 347                         else
 348                                 goto found;
 349                 }
 350
 351                 while (addr + size >= first->va_start && addr + size <= vend) {
 352                         addr = ALIGN(first->va_end + PAGE_SIZE, align);
 353
 354                         n = rb_next(&first->rb_node);
 355                         if (n)
 356                                 first = rb_entry(n, struct vmap_area, rb_node);
 357                         else
 358                                 goto found;
 359                 }
 360         }
 361 found:
 362         if (addr + size > vend) {
 363                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
 364                 if (!purged) {
 365                         purge_vmap_area_lazy();
 366                         purged = 1;
 367                         goto retry;
 368                 }
 369                 if (printk_ratelimit())
 370                         printk(KERN_WARNING "vmap allocation failed: "
 371                                  "use vmalloc=<size> to increase size.\n");
 372                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 373         }
 374
 375         BUG_ON(addr & (align-1));
 376
 377         va->va_start = addr;
 378         va->va_end = addr + size;
 379         va->flags = 0;
 380         __insert_vmap_area(va);
 381         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 382
 383         return va;
 384 }
 385
 386 static void rcu_free_va(struct rcu_head *head)
 387 {
 388         struct vmap_area *va = container_of(head, struct vmap_area, rcu_head);
 389
 390         kfree(va);
 391 }
 392
 393 static void __free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 394 {
 395         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&va->rb_node));
 396         rb_erase(&va->rb_node, &vmap_area_root);
 397         RB_CLEAR_NODE(&va->rb_node);
 398         list_del_rcu(&va->list);
 399
 400         call_rcu(&va->rcu_head, rcu_free_va);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * Free a region of KVA allocated by alloc_vmap_area
 405  */
 406 static void free_vmap_area(struct vmap_area *va)
 407 {
 408         spin_lock(&vmap_area_lock);
 409         __free_vmap_area(va);
 410         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Clear the pagetable entries of a given vmap_area
 415  */
 416 static void unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 417 {
 418         vunmap_page_range(va->va_start, va->va_end);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * lazy_max_pages is the maximum amount of virtual address space we gather up
 423  * before attempting to purge with a TLB flush.
 424  *
 425  * There is a tradeoff here: a larger number will cover more kernel page tables
 426  * and take slightly longer to purge, but it will linearly reduce the number of
 427  * global TLB flushes that must be performed. It would seem natural to scale
 428  * this number up linearly with the number of CPUs (because vmapping activity
 429  * could also scale linearly with the number of CPUs), however it is likely
 430  * that in practice, workloads might be constrained in other ways that mean
 431  * vmap activity will not scale linearly with CPUs. Also, I want to be
 432  * conservative and not introduce a big latency on huge systems, so go with
 433  * a less aggressive log scale. It will still be an improvement over the old
 434  * code, and it will be simple to change the scale factor if we find that it
 435  * becomes a problem on bigger systems.
 436  */
 437 static unsigned long lazy_max_pages(void)
 438 {
 439         unsigned int log;
 440
 441         log = fls(num_online_cpus());
 442
 443         return log * (32UL * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
 444 }
 445
 446 static atomic_t vmap_lazy_nr = ATOMIC_INIT(0);
 447
 448 /*
 449  * Purges all lazily-freed vmap areas.
 450  *
 451  * If sync is 0 then don't purge if there is already a purge in progress.
 452  * If force_flush is 1, then flush kernel TLBs between *start and *end even
 453  * if we found no lazy vmap areas to unmap (callers can use this to optimise
 454  * their own TLB flushing).
 455  * Returns with *start = min(*start, lowest purged address)
 456  *              *end = max(*end, highest purged address)
 457  */
 458 static void __purge_vmap_area_lazy(unsigned long *start, unsigned long *end,
 459                                         int sync, int force_flush)
 460 {
 461         static DEFINE_SPINLOCK(purge_lock);
 462         LIST_HEAD(valist);
 463         struct vmap_area *va;
 464         int nr = 0;
 465
 466         /*
 467          * If sync is 0 but force_flush is 1, we'll go sync anyway but callers
 468          * should not expect such behaviour. This just simplifies locking for
 469          * the case that isn't actually used at the moment anyway.
 470          */
 471         if (!sync && !force_flush) {
 472                 if (!spin_trylock(&purge_lock))
 473                         return;
 474         } else
 475                 spin_lock(&purge_lock);
 476
 477         rcu_read_lock();
 478         list_for_each_entry_rcu(va, &vmap_area_list, list) {
 479                 if (va->flags & VM_LAZY_FREE) {
 480                         if (va->va_start < *start)
 481                                 *start = va->va_start;
 482                         if (va->va_end > *end)
 483                                 *end = va->va_end;
 484                         nr += (va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT;
 485                         unmap_vmap_area(va);
 486                         list_add_tail(&va->purge_list, &valist);
 487                         va->flags |= VM_LAZY_FREEING;
 488                         va->flags &= ~VM_LAZY_FREE;
 489                 }
 490         }
 491         rcu_read_unlock();
 492
 493         if (nr) {
 494                 BUG_ON(nr > atomic_read(&vmap_lazy_nr));
 495                 atomic_sub(nr, &vmap_lazy_nr);
 496         }
 497
 498         if (nr || force_flush)
 499                 flush_tlb_kernel_range(*start, *end);
 500
 501         if (nr) {
 502                 spin_lock(&vmap_area_lock);
 503                 list_for_each_entry(va, &valist, purge_list)
 504                         __free_vmap_area(va);
 505                 spin_unlock(&vmap_area_lock);
 506         }
 507         spin_unlock(&purge_lock);
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Kick off a purge of the outstanding lazy areas.
 512  */
 513 static void purge_vmap_area_lazy(void)
 514 {
 515         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 516
 517         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 0, 0);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Free and unmap a vmap area
 522  */
 523 static void free_unmap_vmap_area(struct vmap_area *va)
 524 {
 525         va->flags |= VM_LAZY_FREE;
 526         atomic_add((va->va_end - va->va_start) >> PAGE_SHIFT, &vmap_lazy_nr);
 527         if (unlikely(atomic_read(&vmap_lazy_nr) > lazy_max_pages()))
 528                 purge_vmap_area_lazy();
 529 }
 530
 531 static struct vmap_area *find_vmap_area(unsigned long addr)
 532 {
 533         struct vmap_area *va;
 534
 535         spin_lock(&vmap_area_lock);
 536         va = __find_vmap_area(addr);
 537         spin_unlock(&vmap_area_lock);
 538
 539         return va;
 540 }
 541
 542 static void free_unmap_vmap_area_addr(unsigned long addr)
 543 {
 544         struct vmap_area *va;
 545
 546         va = find_vmap_area(addr);
 547         BUG_ON(!va);
 548         free_unmap_vmap_area(va);
 549 }
 550
 551
 552 /*** Per cpu kva allocator ***/
 553
 554 /*
 555  * vmap space is limited especially on 32 bit architectures. Ensure there is
 556  * room for at least 16 percpu vmap blocks per CPU.
 557  */
 558 /*
 559  * If we had a constant VMALLOC_START and VMALLOC_END, we'd like to be able
 560  * to #define VMALLOC_SPACE             (VMALLOC_END-VMALLOC_START). Guess
 561  * instead (we just need a rough idea)
 562  */
 563 #if BITS_PER_LONG == 32
 564 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024)
 565 #else
 566 #define VMALLOC_SPACE           (128UL*1024*1024*1024)
 567 #endif
 568
 569 #define VMALLOC_PAGES           (VMALLOC_SPACE / PAGE_SIZE)
 570 #define VMAP_MAX_ALLOC          BITS_PER_LONG   /* 256K with 4K pages */
 571 #define VMAP_BBMAP_BITS_MAX     1024    /* 4MB with 4K pages */
 572 #define VMAP_BBMAP_BITS_MIN     (VMAP_MAX_ALLOC*2)
 573 #define VMAP_MIN(x, y)          ((x) < (y) ? (x) : (y)) /* can't use min() */
 574 #define VMAP_MAX(x, y)          ((x) > (y) ? (x) : (y)) /* can't use max() */
 575 #define VMAP_BBMAP_BITS         VMAP_MIN(VMAP_BBMAP_BITS_MAX,           \
 576                                         VMAP_MAX(VMAP_BBMAP_BITS_MIN,   \
 577                                                 VMALLOC_PAGES / NR_CPUS / 16))
 578
 579 #define VMAP_BLOCK_SIZE         (VMAP_BBMAP_BITS * PAGE_SIZE)
 580
 581 struct vmap_block_queue {
 582         spinlock_t lock;
 583         struct list_head free;
 584         struct list_head dirty;
 585         unsigned int nr_dirty;
 586 };
 587
 588 struct vmap_block {
 589         spinlock_t lock;
 590         struct vmap_area *va;
 591         struct vmap_block_queue *vbq;
 592         unsigned long free, dirty;
 593         DECLARE_BITMAP(alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 594         DECLARE_BITMAP(dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 595         union {
 596                 struct {
 597                         struct list_head free_list;
 598                         struct list_head dirty_list;
 599                 };
 600                 struct rcu_head rcu_head;
 601         };
 602 };
 603
 604 /* Queue of free and dirty vmap blocks, for allocation and flushing purposes */
 605 static DEFINE_PER_CPU(struct vmap_block_queue, vmap_block_queue);
 606
 607 /*
 608  * Radix tree of vmap blocks, indexed by address, to quickly find a vmap block
 609  * in the free path. Could get rid of this if we change the API to return a
 610  * "cookie" from alloc, to be passed to free. But no big deal yet.
 611  */
 612 static DEFINE_SPINLOCK(vmap_block_tree_lock);
 613 static RADIX_TREE(vmap_block_tree, GFP_ATOMIC);
 614
 615 /*
 616  * We should probably have a fallback mechanism to allocate virtual memory
 617  * out of partially filled vmap blocks. However vmap block sizing should be
 618  * fairly reasonable according to the vmalloc size, so it shouldn't be a
 619  * big problem.
 620  */
 621
 622 static unsigned long addr_to_vb_idx(unsigned long addr)
 623 {
 624         addr -= VMALLOC_START & ~(VMAP_BLOCK_SIZE-1);
 625         addr /= VMAP_BLOCK_SIZE;
 626         return addr;
 627 }
 628
 629 static struct vmap_block *new_vmap_block(gfp_t gfp_mask)
 630 {
 631         struct vmap_block_queue *vbq;
 632         struct vmap_block *vb;
 633         struct vmap_area *va;
 634         unsigned long vb_idx;
 635         int node, err;
 636
 637         node = numa_node_id();
 638
 639         vb = kmalloc_node(sizeof(struct vmap_block),
 640                         gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 641         if (unlikely(!vb))
 642                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 643
 644         va = alloc_vmap_area(VMAP_BLOCK_SIZE, VMAP_BLOCK_SIZE,
 645                                         VMALLOC_START, VMALLOC_END,
 646                                         node, gfp_mask);
 647         if (unlikely(IS_ERR(va))) {
 648                 kfree(vb);
 649                 return ERR_PTR(PTR_ERR(va));
 650         }
 651
 652         err = radix_tree_preload(gfp_mask);
 653         if (unlikely(err)) {
 654                 kfree(vb);
 655                 free_vmap_area(va);
 656                 return ERR_PTR(err);
 657         }
 658
 659         spin_lock_init(&vb->lock);
 660         vb->va = va;
 661         vb->free = VMAP_BBMAP_BITS;
 662         vb->dirty = 0;
 663         bitmap_zero(vb->alloc_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 664         bitmap_zero(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 665         INIT_LIST_HEAD(&vb->free_list);
 666         INIT_LIST_HEAD(&vb->dirty_list);
 667
 668         vb_idx = addr_to_vb_idx(va->va_start);
 669         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 670         err = radix_tree_insert(&vmap_block_tree, vb_idx, vb);
 671         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 672         BUG_ON(err);
 673         radix_tree_preload_end();
 674
 675         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 676         vb->vbq = vbq;
 677         spin_lock(&vbq->lock);
 678         list_add(&vb->free_list, &vbq->free);
 679         spin_unlock(&vbq->lock);
 680         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
 681
 682         return vb;
 683 }
 684
 685 static void rcu_free_vb(struct rcu_head *head)
 686 {
 687         struct vmap_block *vb = container_of(head, struct vmap_block, rcu_head);
 688
 689         kfree(vb);
 690 }
 691
 692 static void free_vmap_block(struct vmap_block *vb)
 693 {
 694         struct vmap_block *tmp;
 695         unsigned long vb_idx;
 696
 697         spin_lock(&vb->vbq->lock);
 698         if (!list_empty(&vb->free_list))
 699                 list_del(&vb->free_list);
 700         if (!list_empty(&vb->dirty_list))
 701                 list_del(&vb->dirty_list);
 702         spin_unlock(&vb->vbq->lock);
 703
 704         vb_idx = addr_to_vb_idx(vb->va->va_start);
 705         spin_lock(&vmap_block_tree_lock);
 706         tmp = radix_tree_delete(&vmap_block_tree, vb_idx);
 707         spin_unlock(&vmap_block_tree_lock);
 708         BUG_ON(tmp != vb);
 709
 710         free_unmap_vmap_area(vb->va);
 711         call_rcu(&vb->rcu_head, rcu_free_vb);
 712 }
 713
 714 static void *vb_alloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)
 715 {
 716         struct vmap_block_queue *vbq;
 717         struct vmap_block *vb;
 718         unsigned long addr = 0;
 719         unsigned int order;
 720
 721         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 722         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 723         order = get_order(size);
 724
 725 again:
 726         rcu_read_lock();
 727         vbq = &get_cpu_var(vmap_block_queue);
 728         list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 729                 int i;
 730
 731                 spin_lock(&vb->lock);
 732                 i = bitmap_find_free_region(vb->alloc_map,
 733                                                 VMAP_BBMAP_BITS, order);
 734
 735                 if (i >= 0) {
 736                         addr = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
 737                         BUG_ON(addr_to_vb_idx(addr) !=
 738                                         addr_to_vb_idx(vb->va->va_start));
 739                         vb->free -= 1UL << order;
 740                         if (vb->free == 0) {
 741                                 spin_lock(&vbq->lock);
 742                                 list_del_init(&vb->free_list);
 743                                 spin_unlock(&vbq->lock);
 744                         }
 745                         spin_unlock(&vb->lock);
 746                         break;
 747                 }
 748                 spin_unlock(&vb->lock);
 749         }
 750         put_cpu_var(vmap_cpu_blocks);
 751         rcu_read_unlock();
 752
 753         if (!addr) {
 754                 vb = new_vmap_block(gfp_mask);
 755                 if (IS_ERR(vb))
 756                         return vb;
 757                 goto again;
 758         }
 759
 760         return (void *)addr;
 761 }
 762
 763 static void vb_free(const void *addr, unsigned long size)
 764 {
 765         unsigned long offset;
 766         unsigned long vb_idx;
 767         unsigned int order;
 768         struct vmap_block *vb;
 769
 770         BUG_ON(size & ~PAGE_MASK);
 771         BUG_ON(size > PAGE_SIZE*VMAP_MAX_ALLOC);
 772         order = get_order(size);
 773
 774         offset = (unsigned long)addr & (VMAP_BLOCK_SIZE - 1);
 775
 776         vb_idx = addr_to_vb_idx((unsigned long)addr);
 777         rcu_read_lock();
 778         vb = radix_tree_lookup(&vmap_block_tree, vb_idx);
 779         rcu_read_unlock();
 780         BUG_ON(!vb);
 781
 782         spin_lock(&vb->lock);
 783         bitmap_allocate_region(vb->dirty_map, offset >> PAGE_SHIFT, order);
 784         if (!vb->dirty) {
 785                 spin_lock(&vb->vbq->lock);
 786                 list_add(&vb->dirty_list, &vb->vbq->dirty);
 787                 spin_unlock(&vb->vbq->lock);
 788         }
 789         vb->dirty += 1UL << order;
 790         if (vb->dirty == VMAP_BBMAP_BITS) {
 791                 BUG_ON(vb->free || !list_empty(&vb->free_list));
 792                 spin_unlock(&vb->lock);
 793                 free_vmap_block(vb);
 794         } else
 795                 spin_unlock(&vb->lock);
 796 }
 797
 798 /**
 799  * vm_unmap_aliases - unmap outstanding lazy aliases in the vmap layer
 800  *
 801  * The vmap/vmalloc layer lazily flushes kernel virtual mappings primarily
 802  * to amortize TLB flushing overheads. What this means is that any page you
 803  * have now, may, in a former life, have been mapped into kernel virtual
 804  * address by the vmap layer and so there might be some CPUs with TLB entries
 805  * still referencing that page (additional to the regular 1:1 kernel mapping).
 806  *
 807  * vm_unmap_aliases flushes all such lazy mappings. After it returns, we can
 808  * be sure that none of the pages we have control over will have any aliases
 809  * from the vmap layer.
 810  */
 811 void vm_unmap_aliases(void)
 812 {
 813         unsigned long start = ULONG_MAX, end = 0;
 814         int cpu;
 815         int flush = 0;
 816
 817         for_each_possible_cpu(cpu) {
 818                 struct vmap_block_queue *vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, cpu);
 819                 struct vmap_block *vb;
 820
 821                 rcu_read_lock();
 822                 list_for_each_entry_rcu(vb, &vbq->free, free_list) {
 823                         int i;
 824
 825                         spin_lock(&vb->lock);
 826                         i = find_first_bit(vb->dirty_map, VMAP_BBMAP_BITS);
 827                         while (i < VMAP_BBMAP_BITS) {
 828                                 unsigned long s, e;
 829                                 int j;
 830                                 j = find_next_zero_bit(vb->dirty_map,
 831                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
 832
 833                                 s = vb->va->va_start + (i << PAGE_SHIFT);
 834                                 e = vb->va->va_start + (j << PAGE_SHIFT);
 835                                 vunmap_page_range(s, e);
 836                                 flush = 1;
 837
 838                                 if (s < start)
 839                                         start = s;
 840                                 if (e > end)
 841                                         end = e;
 842
 843                                 i = j;
 844                                 i = find_next_bit(vb->dirty_map,
 845                                                         VMAP_BBMAP_BITS, i);
 846                         }
 847                         spin_unlock(&vb->lock);
 848                 }
 849                 rcu_read_unlock();
 850         }
 851
 852         __purge_vmap_area_lazy(&start, &end, 1, flush);
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_unmap_aliases);
 855
 856 /**
 857  * vm_unmap_ram - unmap linear kernel address space set up by vm_map_ram
 858  * @mem: the pointer returned by vm_map_ram
 859  * @count: the count passed to that vm_map_ram call (cannot unmap partial)
 860  */
 861 void vm_unmap_ram(const void *mem, unsigned int count)
 862 {
 863         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
 864         unsigned long addr = (unsigned long)mem;
 865
 866         BUG_ON(!addr);
 867         BUG_ON(addr < VMALLOC_START);
 868         BUG_ON(addr > VMALLOC_END);
 869         BUG_ON(addr & (PAGE_SIZE-1));
 870
 871         debug_check_no_locks_freed(mem, size);
 872
 873         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC))
 874                 vb_free(mem, size);
 875         else
 876                 free_unmap_vmap_area_addr(addr);
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL(vm_unmap_ram);
 879
 880 /**
 881  * vm_map_ram - map pages linearly into kernel virtual address (vmalloc space)
 882  * @pages: an array of pointers to the pages to be mapped
 883  * @count: number of pages
 884  * @node: prefer to allocate data structures on this node
 885  * @prot: memory protection to use. PAGE_KERNEL for regular RAM
 886  * @returns: a pointer to the address that has been mapped, or NULL on failure
 887  */
 888 void *vm_map_ram(struct page **pages, unsigned int count, int node, pgprot_t prot)
 889 {
 890         unsigned long size = count << PAGE_SHIFT;
 891         unsigned long addr;
 892         void *mem;
 893
 894         if (likely(count <= VMAP_MAX_ALLOC)) {
 895                 mem = vb_alloc(size, GFP_KERNEL);
 896                 if (IS_ERR(mem))
 897                         return NULL;
 898                 addr = (unsigned long)mem;
 899         } else {
 900                 struct vmap_area *va;
 901                 va = alloc_vmap_area(size, PAGE_SIZE,
 902                                 VMALLOC_START, VMALLOC_END, node, GFP_KERNEL);
 903                 if (IS_ERR(va))
 904                         return NULL;
 905
 906                 addr = va->va_start;
 907                 mem = (void *)addr;
 908         }
 909         if (vmap_page_range(addr, addr + size, prot, pages) < 0) {
 910                 vm_unmap_ram(mem, count);
 911                 return NULL;
 912         }
 913         return mem;
 914 }
 915 EXPORT_SYMBOL(vm_map_ram);
 916
 917 void __init vmalloc_init(void)
 918 {
 919         int i;
 920
 921         for_each_possible_cpu(i) {
 922                 struct vmap_block_queue *vbq;
 923
 924                 vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
 925                 spin_lock_init(&vbq->lock);
 926                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
 927                 INIT_LIST_HEAD(&vbq->dirty);
 928                 vbq->nr_dirty = 0;
 929         }
 930 }
 931
 932 void unmap_kernel_range(unsigned long addr, unsigned long size)
 933 {
 934         unsigned long end = addr + size;
 935         vunmap_page_range(addr, end);
 936         flush_tlb_kernel_range(addr, end);
 937 }
 938
 939 int map_vm_area(struct vm_struct *area, pgprot_t prot, struct page ***pages)
 940 {
 941         unsigned long addr = (unsigned long)area->addr;
 942         unsigned long end = addr + area->size - PAGE_SIZE;
 943         int err;
 944
 945         err = vmap_page_range(addr, end, prot, *pages);
 946         if (err > 0) {
 947                 *pages += err;
 948                 err = 0;
 949         }
 950
 951         return err;
 952 }
 953 EXPORT_SYMBOL_GPL(map_vm_area);
 954
 955 /*** Old vmalloc interfaces ***/
 956 DEFINE_RWLOCK(vmlist_lock);
 957 struct vm_struct *vmlist;
 958
 959 static struct vm_struct *__get_vm_area_node(unsigned long size,
 960                 unsigned long flags, unsigned long start, unsigned long end,
 961                 int node, gfp_t gfp_mask, void *caller)
 962 {
 963         static struct vmap_area *va;
 964         struct vm_struct *area;
 965         struct vm_struct *tmp, **p;
 966         unsigned long align = 1;
 967
 968         BUG_ON(in_interrupt());
 969         if (flags & VM_IOREMAP) {
 970                 int bit = fls(size);
 971
 972                 if (bit > IOREMAP_MAX_ORDER)
 973                         bit = IOREMAP_MAX_ORDER;
 974                 else if (bit < PAGE_SHIFT)
 975                         bit = PAGE_SHIFT;
 976
 977                 align = 1ul << bit;
 978         }
 979
 980         size = PAGE_ALIGN(size);
 981         if (unlikely(!size))
 982                 return NULL;
 983
 984         area = kmalloc_node(sizeof(*area), gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, node);
 985         if (unlikely(!area))
 986                 return NULL;
 987
 988         /*
 989          * We always allocate a guard page.
 990          */
 991         size += PAGE_SIZE;
 992
 993         va = alloc_vmap_area(size, align, start, end, node, gfp_mask);
 994         if (IS_ERR(va)) {
 995                 kfree(area);
 996                 return NULL;
 997         }
 998
 999         area->flags = flags;
1000         area->addr = (void *)va->va_start;
1001         area->size = size;
1002         area->pages = NULL;
1003         area->nr_pages = 0;
1004         area->phys_addr = 0;
1005         area->caller = caller;
1006         va->private = area;
1007         va->flags |= VM_VM_AREA;
1008
1009         write_lock(&vmlist_lock);
1010         for (p = &vmlist; (tmp = *p) != NULL; p = &tmp->next) {
1011                 if (tmp->addr >= area->addr)
1012                         break;
1013         }
1014         area->next = *p;
1015         *p = area;
1016         write_unlock(&vmlist_lock);
1017
1018         return area;
1019 }
1020
1021 struct vm_struct *__get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags,
1022                                 unsigned long start, unsigned long end)
1023 {
1024         return __get_vm_area_node(size, flags, start, end, -1, GFP_KERNEL,
1025                                                 __builtin_return_address(0));
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_vm_area);
1028
1029 /**
1030  *      get_vm_area  -  reserve a contiguous kernel virtual area
1031  *      @size:          size of the area
1032  *      @flags:         %VM_IOREMAP for I/O mappings or VM_ALLOC
1033  *
1034  *      Search an area of @size in the kernel virtual mapping area,
1035  *      and reserved it for out purposes.  Returns the area descriptor
1036  *      on success or %NULL on failure.
1037  */
1038 struct vm_struct *get_vm_area(unsigned long size, unsigned long flags)
1039 {
1040         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1041                                 -1, GFP_KERNEL, __builtin_return_address(0));
1042 }
1043
1044 struct vm_struct *get_vm_area_caller(unsigned long size, unsigned long flags,
1045                                 void *caller)
1046 {
1047         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1048                                                 -1, GFP_KERNEL, caller);
1049 }
1050
1051 struct vm_struct *get_vm_area_node(unsigned long size, unsigned long flags,
1052                                    int node, gfp_t gfp_mask)
1053 {
1054         return __get_vm_area_node(size, flags, VMALLOC_START, VMALLOC_END, node,
1055                                   gfp_mask, __builtin_return_address(0));
1056 }
1057
1058 static struct vm_struct *find_vm_area(const void *addr)
1059 {
1060         struct vmap_area *va;
1061
1062         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1063         if (va && va->flags & VM_VM_AREA)
1064                 return va->private;
1065
1066         return NULL;
1067 }
1068
1069 /**
1070  *      remove_vm_area  -  find and remove a continuous kernel virtual area
1071  *      @addr:          base address
1072  *
1073  *      Search for the kernel VM area starting at @addr, and remove it.
1074  *      This function returns the found VM area, but using it is NOT safe
1075  *      on SMP machines, except for its size or flags.
1076  */
1077 struct vm_struct *remove_vm_area(const void *addr)
1078 {
1079         struct vmap_area *va;
1080
1081         va = find_vmap_area((unsigned long)addr);
1082         if (va && va->flags & VM_VM_AREA) {
1083                 struct vm_struct *vm = va->private;
1084                 struct vm_struct *tmp, **p;
1085                 free_unmap_vmap_area(va);
1086                 vm->size -= PAGE_SIZE;
1087
1088                 write_lock(&vmlist_lock);
1089                 for (p = &vmlist; (tmp = *p) != vm; p = &tmp->next)
1090                         ;
1091                 *p = tmp->next;
1092                 write_unlock(&vmlist_lock);
1093
1094                 return vm;
1095         }
1096         return NULL;
1097 }
1098
1099 static void __vunmap(const void *addr, int deallocate_pages)
1100 {
1101         struct vm_struct *area;
1102
1103         if (!addr)
1104                 return;
1105
1106         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr) {
1107                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() bad address (%p)\n", addr);
1108                 return;
1109         }
1110
1111         area = remove_vm_area(addr);
1112         if (unlikely(!area)) {
1113                 WARN(1, KERN_ERR "Trying to vfree() nonexistent vm area (%p)\n",
1114                                 addr);
1115                 return;
1116         }
1117
1118         debug_check_no_locks_freed(addr, area->size);
1119         debug_check_no_obj_freed(addr, area->size);
1120
1121         if (deallocate_pages) {
1122                 int i;
1123
1124                 for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1125                         struct page *page = area->pages[i];
1126
1127                         BUG_ON(!page);
1128                         __free_page(page);
1129                 }
1130
1131                 if (area->flags & VM_VPAGES)
1132                         vfree(area->pages);
1133                 else
1134                         kfree(area->pages);
1135         }
1136
1137         kfree(area);
1138         return;
1139 }
1140
1141 /**
1142  *      vfree  -  release memory allocated by vmalloc()
1143  *      @addr:          memory base address
1144  *
1145  *      Free the virtually continuous memory area starting at @addr, as
1146  *      obtained from vmalloc(), vmalloc_32() or __vmalloc(). If @addr is
1147  *      NULL, no operation is performed.
1148  *
1149  *      Must not be called in interrupt context.
1150  */
1151 void vfree(const void *addr)
1152 {
1153         BUG_ON(in_interrupt());
1154         __vunmap(addr, 1);
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL(vfree);
1157
1158 /**
1159  *      vunmap  -  release virtual mapping obtained by vmap()
1160  *      @addr:          memory base address
1161  *
1162  *      Free the virtually contiguous memory area starting at @addr,
1163  *      which was created from the page array passed to vmap().
1164  *
1165  *      Must not be called in interrupt context.
1166  */
1167 void vunmap(const void *addr)
1168 {
1169         BUG_ON(in_interrupt());
1170         __vunmap(addr, 0);
1171 }
1172 EXPORT_SYMBOL(vunmap);
1173
1174 /**
1175  *      vmap  -  map an array of pages into virtually contiguous space
1176  *      @pages:         array of page pointers
1177  *      @count:         number of pages to map
1178  *      @flags:         vm_area->flags
1179  *      @prot:          page protection for the mapping
1180  *
1181  *      Maps @count pages from @pages into contiguous kernel virtual
1182  *      space.
1183  */
1184 void *vmap(struct page **pages, unsigned int count,
1185                 unsigned long flags, pgprot_t prot)
1186 {
1187         struct vm_struct *area;
1188
1189         if (count > num_physpages)
1190                 return NULL;
1191
1192         area = get_vm_area_caller((count << PAGE_SHIFT), flags,
1193                                         __builtin_return_address(0));
1194         if (!area)
1195                 return NULL;
1196
1197         if (map_vm_area(area, prot, &pages)) {
1198                 vunmap(area->addr);
1199                 return NULL;
1200         }
1201
1202         return area->addr;
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL(vmap);
1205
1206 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1207                             int node, void *caller);
1208 static void *__vmalloc_area_node(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask,
1209                                  pgprot_t prot, int node, void *caller)
1210 {
1211         struct page **pages;
1212         unsigned int nr_pages, array_size, i;
1213
1214         nr_pages = (area->size - PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1215         array_size = (nr_pages * sizeof(struct page *));
1216
1217         area->nr_pages = nr_pages;
1218         /* Please note that the recursion is strictly bounded. */
1219         if (array_size > PAGE_SIZE) {
1220                 pages = __vmalloc_node(array_size, gfp_mask | __GFP_ZERO,
1221                                 PAGE_KERNEL, node, caller);
1222                 area->flags |= VM_VPAGES;
1223         } else {
1224                 pages = kmalloc_node(array_size,
1225                                 (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) | __GFP_ZERO,
1226                                 node);
1227         }
1228         area->pages = pages;
1229         area->caller = caller;
1230         if (!area->pages) {
1231                 remove_vm_area(area->addr);
1232                 kfree(area);
1233                 return NULL;
1234         }
1235
1236         for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
1237                 struct page *page;
1238
1239                 if (node < 0)
1240                         page = alloc_page(gfp_mask);
1241                 else
1242                         page = alloc_pages_node(node, gfp_mask, 0);
1243
1244                 if (unlikely(!page)) {
1245                         /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
1246                         area->nr_pages = i;
1247                         goto fail;
1248                 }
1249                 area->pages[i] = page;
1250         }
1251
1252         if (map_vm_area(area, prot, &pages))
1253                 goto fail;
1254         return area->addr;
1255
1256 fail:
1257         vfree(area->addr);
1258         return NULL;
1259 }
1260
1261 void *__vmalloc_area(struct vm_struct *area, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1262 {
1263         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, -1,
1264                                         __builtin_return_address(0));
1265 }
1266
1267 /**
1268  *      __vmalloc_node  -  allocate virtually contiguous memory
1269  *      @size:          allocation size
1270  *      @gfp_mask:      flags for the page level allocator
1271  *      @prot:          protection mask for the allocated pages
1272  *      @node:          node to use for allocation or -1
1273  *      @caller:        caller's return address
1274  *
1275  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1276  *      allocator with @gfp_mask flags.  Map them into contiguous
1277  *      kernel virtual space, using a pagetable protection of @prot.
1278  */
1279 static void *__vmalloc_node(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
1280                                                 int node, void *caller)
1281 {
1282         struct vm_struct *area;
1283
1284         size = PAGE_ALIGN(size);
1285         if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > num_physpages)
1286                 return NULL;
1287
1288         area = __get_vm_area_node(size, VM_ALLOC, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
1289                                                 node, gfp_mask, caller);
1290
1291         if (!area)
1292                 return NULL;
1293
1294         return __vmalloc_area_node(area, gfp_mask, prot, node, caller);
1295 }
1296
1297 void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)
1298 {
1299         return __vmalloc_node(size, gfp_mask, prot, -1,
1300                                 __builtin_return_address(0));
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc);
1303
1304 /**
1305  *      vmalloc  -  allocate virtually contiguous memory
1306  *      @size:          allocation size
1307  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1308  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1309  *
1310  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1311  *      use __vmalloc() instead.
1312  */
1313 void *vmalloc(unsigned long size)
1314 {
1315         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1316                                         -1, __builtin_return_address(0));
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
1319
1320 /**
1321  * vmalloc_user - allocate zeroed virtually contiguous memory for userspace
1322  * @size: allocation size
1323  *
1324  * The resulting memory area is zeroed so it can be mapped to userspace
1325  * without leaking data.
1326  */
1327 void *vmalloc_user(unsigned long size)
1328 {
1329         struct vm_struct *area;
1330         void *ret;
1331
1332         ret = __vmalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL);
1333         if (ret) {
1334                 area = find_vm_area(ret);
1335                 area->flags |= VM_USERMAP;
1336         }
1337         return ret;
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_user);
1340
1341 /**
1342  *      vmalloc_node  -  allocate memory on a specific node
1343  *      @size:          allocation size
1344  *      @node:          numa node
1345  *
1346  *      Allocate enough pages to cover @size from the page level
1347  *      allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1348  *
1349  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1350  *      use __vmalloc() instead.
1351  */
1352 void *vmalloc_node(unsigned long size, int node)
1353 {
1354         return __vmalloc_node(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL,
1355                                         node, __builtin_return_address(0));
1356 }
1357 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_node);
1358
1359 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1360 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1361 #endif
1362
1363 /**
1364  *      vmalloc_exec  -  allocate virtually contiguous, executable memory
1365  *      @size:          allocation size
1366  *
1367  *      Kernel-internal function to allocate enough pages to cover @size
1368  *      the page level allocator and map them into contiguous and
1369  *      executable kernel virtual space.
1370  *
1371  *      For tight control over page level allocator and protection flags
1372  *      use __vmalloc() instead.
1373  */
1374
1375 void *vmalloc_exec(unsigned long size)
1376 {
1377         return __vmalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC);
1378 }
1379
1380 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA32)
1381 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA32 | GFP_KERNEL
1382 #elif defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_ZONE_DMA)
1383 #define GFP_VMALLOC32 GFP_DMA | GFP_KERNEL
1384 #else
1385 #define GFP_VMALLOC32 GFP_KERNEL
1386 #endif
1387
1388 /**
1389  *      vmalloc_32  -  allocate virtually contiguous memory (32bit addressable)
1390  *      @size:          allocation size
1391  *
1392  *      Allocate enough 32bit PA addressable pages to cover @size from the
1393  *      page level allocator and map them into contiguous kernel virtual space.
1394  */
1395 void *vmalloc_32(unsigned long size)
1396 {
1397         return __vmalloc(size, GFP_VMALLOC32, PAGE_KERNEL);
1398 }
1399 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32);
1400
1401 /**
1402  * vmalloc_32_user - allocate zeroed virtually contiguous 32bit memory
1403  *      @size:          allocation size
1404  *
1405  * The resulting memory area is 32bit addressable and zeroed so it can be
1406  * mapped to userspace without leaking data.
1407  */
1408 void *vmalloc_32_user(unsigned long size)
1409 {
1410         struct vm_struct *area;
1411         void *ret;
1412
1413         ret = __vmalloc(size, GFP_VMALLOC32 | __GFP_ZERO, PAGE_KERNEL);
1414         if (ret) {
1415                 area = find_vm_area(ret);
1416                 area->flags |= VM_USERMAP;
1417         }
1418         return ret;
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_32_user);
1421
1422 long vread(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1423 {
1424         struct vm_struct *tmp;
1425         char *vaddr, *buf_start = buf;
1426         unsigned long n;
1427
1428         /* Don't allow overflow */
1429         if ((unsigned long) addr + count < count)
1430                 count = -(unsigned long) addr;
1431
1432         read_lock(&vmlist_lock);
1433         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1434                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1435                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1436                         continue;
1437                 while (addr < vaddr) {
1438                         if (count == 0)
1439                                 goto finished;
1440                         *buf = '\0';
1441                         buf++;
1442                         addr++;
1443                         count--;
1444                 }
1445                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1446                 do {
1447                         if (count == 0)
1448                                 goto finished;
1449                         *buf = *addr;
1450                         buf++;
1451                         addr++;
1452                         count--;
1453                 } while (--n > 0);
1454         }
1455 finished:
1456         read_unlock(&vmlist_lock);
1457         return buf - buf_start;
1458 }
1459
1460 long vwrite(char *buf, char *addr, unsigned long count)
1461 {
1462         struct vm_struct *tmp;
1463         char *vaddr, *buf_start = buf;
1464         unsigned long n;
1465
1466         /* Don't allow overflow */
1467         if ((unsigned long) addr + count < count)
1468                 count = -(unsigned long) addr;
1469
1470         read_lock(&vmlist_lock);
1471         for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
1472                 vaddr = (char *) tmp->addr;
1473                 if (addr >= vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE)
1474                         continue;
1475                 while (addr < vaddr) {
1476                         if (count == 0)
1477                                 goto finished;
1478                         buf++;
1479                         addr++;
1480                         count--;
1481                 }
1482                 n = vaddr + tmp->size - PAGE_SIZE - addr;
1483                 do {
1484                         if (count == 0)
1485                                 goto finished;
1486                         *addr = *buf;
1487                         buf++;
1488                         addr++;
1489                         count--;
1490                 } while (--n > 0);
1491         }
1492 finished:
1493         read_unlock(&vmlist_lock);
1494         return buf - buf_start;
1495 }
1496
1497 /**
1498  *      remap_vmalloc_range  -  map vmalloc pages to userspace
1499  *      @vma:           vma to cover (map full range of vma)
1500  *      @addr:          vmalloc memory
1501  *      @pgoff:         number of pages into addr before first page to map
1502  *
1503  *      Returns:        0 for success, -Exxx on failure
1504  *
1505  *      This function checks that addr is a valid vmalloc'ed area, and
1506  *      that it is big enough to cover the vma. Will return failure if
1507  *      that criteria isn't met.
1508  *
1509  *      Similar to remap_pfn_range() (see mm/memory.c)
1510  */
1511 int remap_vmalloc_range(struct vm_area_struct *vma, void *addr,
1512                                                 unsigned long pgoff)
1513 {
1514         struct vm_struct *area;
1515         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1516         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1517
1518         if ((PAGE_SIZE-1) & (unsigned long)addr)
1519                 return -EINVAL;
1520
1521         area = find_vm_area(addr);
1522         if (!area)
1523                 return -EINVAL;
1524
1525         if (!(area->flags & VM_USERMAP))
1526                 return -EINVAL;
1527
1528         if (usize + (pgoff << PAGE_SHIFT) > area->size - PAGE_SIZE)
1529                 return -EINVAL;
1530
1531         addr += pgoff << PAGE_SHIFT;
1532         do {
1533                 struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
1534                 int ret;
1535
1536                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, page);
1537                 if (ret)
1538                         return ret;
1539
1540                 uaddr += PAGE_SIZE;
1541                 addr += PAGE_SIZE;
1542                 usize -= PAGE_SIZE;
1543         } while (usize > 0);
1544
1545         /* Prevent "things" like memory migration? VM_flags need a cleanup... */
1546         vma->vm_flags |= VM_RESERVED;
1547
1548         return 0;
1549 }
1550 EXPORT_SYMBOL(remap_vmalloc_range);
1551
1552 /*
1553  * Implement a stub for vmalloc_sync_all() if the architecture chose not to
1554  * have one.
1555  */
1556 void  __attribute__((weak)) vmalloc_sync_all(void)
1557 {
1558 }
1559
1560
1561 static int f(pte_t *pte, pgtable_t table, unsigned long addr, void *data)
1562 {
1563         /* apply_to_page_range() does all the hard work. */
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 /**
1568  *      alloc_vm_area - allocate a range of kernel address space
1569  *      @size:          size of the area
1570  *
1571  *      Returns:        NULL on failure, vm_struct on success
1572  *
1573  *      This function reserves a range of kernel address space, and
1574  *      allocates pagetables to map that range.  No actual mappings
1575  *      are created.  If the kernel address space is not shared
1576  *      between processes, it syncs the pagetable across all
1577  *      processes.
1578  */
1579 struct vm_struct *alloc_vm_area(size_t size)
1580 {
1581         struct vm_struct *area;
1582
1583         area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP,
1584                                 __builtin_return_address(0));
1585         if (area == NULL)
1586                 return NULL;
1587
1588         /*
1589          * This ensures that page tables are constructed for this region
1590          * of kernel virtual address space and mapped into init_mm.
1591          */
1592         if (apply_to_page_range(&init_mm, (unsigned long)area->addr,
1593                                 area->size, f, NULL)) {
1594                 free_vm_area(area);
1595                 return NULL;
1596         }
1597
1598         /* Make sure the pagetables are constructed in process kernel
1599            mappings */
1600         vmalloc_sync_all();
1601
1602         return area;
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_vm_area);
1605
1606 void free_vm_area(struct vm_struct *area)
1607 {
1608         struct vm_struct *ret;
1609         ret = remove_vm_area(area->addr);
1610         BUG_ON(ret != area);
1611         kfree(area);
1612 }
1613 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_vm_area);
1614
1615
1616 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1617 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1618 {
1619         loff_t n = *pos;
1620         struct vm_struct *v;
1621
1622         read_lock(&vmlist_lock);
1623         v = vmlist;
1624         while (n > 0 && v) {
1625                 n--;
1626                 v = v->next;
1627         }
1628         if (!n)
1629                 return v;
1630
1631         return NULL;
1632
1633 }
1634
1635 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1636 {
1637         struct vm_struct *v = p;
1638
1639         ++*pos;
1640         return v->next;
1641 }
1642
1643 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
1644 {
1645         read_unlock(&vmlist_lock);
1646 }
1647
1648 static void show_numa_info(struct seq_file *m, struct vm_struct *v)
1649 {
1650         if (NUMA_BUILD) {
1651                 unsigned int nr, *counters = m->private;
1652
1653                 if (!counters)
1654                         return;
1655
1656                 memset(counters, 0, nr_node_ids * sizeof(unsigned int));
1657
1658                 for (nr = 0; nr < v->nr_pages; nr++)
1659                         counters[page_to_nid(v->pages[nr])]++;
1660
1661                 for_each_node_state(nr, N_HIGH_MEMORY)
1662                         if (counters[nr])
1663                                 seq_printf(m, " N%u=%u", nr, counters[nr]);
1664         }
1665 }
1666
1667 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
1668 {
1669         struct vm_struct *v = p;
1670
1671         seq_printf(m, "0x%p-0x%p %7ld",
1672                 v->addr, v->addr + v->size, v->size);
1673
1674         if (v->caller) {
1675                 char buff[2 * KSYM_NAME_LEN];
1676
1677                 seq_putc(m, ' ');
1678                 sprint_symbol(buff, (unsigned long)v->caller);
1679                 seq_puts(m, buff);
1680         }
1681
1682         if (v->nr_pages)
1683                 seq_printf(m, " pages=%d", v->nr_pages);
1684
1685         if (v->phys_addr)
1686                 seq_printf(m, " phys=%lx", v->phys_addr);
1687
1688         if (v->flags & VM_IOREMAP)
1689                 seq_printf(m, " ioremap");
1690
1691         if (v->flags & VM_ALLOC)
1692                 seq_printf(m, " vmalloc");
1693
1694         if (v->flags & VM_MAP)
1695                 seq_printf(m, " vmap");
1696
1697         if (v->flags & VM_USERMAP)
1698                 seq_printf(m, " user");
1699
1700         if (v->flags & VM_VPAGES)
1701                 seq_printf(m, " vpages");
1702
1703         show_numa_info(m, v);
1704         seq_putc(m, '\n');
1705         return 0;
1706 }
1707
1708 const struct seq_operations vmalloc_op = {
1709         .start = s_start,
1710         .next = s_next,
1711         .stop = s_stop,
1712         .show = s_show,
1713 };
1714 #endif
1715