drivers/staging/android/ashmem.c

   1 /* mm/ashmem.c
   2  *
   3  * Anonymous Shared Memory Subsystem, ashmem
   4  *
   5  * Copyright (C) 2008 Google, Inc.
   6  *
   7  * Robert Love <rlove@google.com>
   8  *
   9  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
  10  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
  11  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) "ashmem: " fmt
  20
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/export.h>
  23 #include <linux/file.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/falloc.h>
  26 #include <linux/miscdevice.h>
  27 #include <linux/security.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/uaccess.h>
  31 #include <linux/personality.h>
  32 #include <linux/bitops.h>
  33 #include <linux/mutex.h>
  34 #include <linux/shmem_fs.h>
  35 #include "ashmem.h"
  36
  37 #define ASHMEM_NAME_PREFIX "dev/ashmem/"
  38 #define ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN (sizeof(ASHMEM_NAME_PREFIX) - 1)
  39 #define ASHMEM_FULL_NAME_LEN (ASHMEM_NAME_LEN + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN)
  40
  41 /**
  42  * struct ashmem_area - The anonymous shared memory area
  43  * @name:               The optional name in /proc/pid/maps
  44  * @unpinned_list:      The list of all ashmem areas
  45  * @file:               The shmem-based backing file
  46  * @size:               The size of the mapping, in bytes
  47  * @prot_mask:          The allowed protection bits, as vm_flags
  48  *
  49  * The lifecycle of this structure is from our parent file's open() until
  50  * its release(). It is also protected by 'ashmem_mutex'
  51  *
  52  * Warning: Mappings do NOT pin this structure; It dies on close()
  53  */
  54 struct ashmem_area {
  55         char name[ASHMEM_FULL_NAME_LEN];
  56         struct list_head unpinned_list;
  57         struct file *file;
  58         size_t size;
  59         unsigned long prot_mask;
  60 };
  61
  62 /**
  63  * struct ashmem_range - A range of unpinned/evictable pages
  64  * @lru:                 The entry in the LRU list
  65  * @unpinned:            The entry in its area's unpinned list
  66  * @asma:                The associated anonymous shared memory area.
  67  * @pgstart:             The starting page (inclusive)
  68  * @pgend:               The ending page (inclusive)
  69  * @purged:              The purge status (ASHMEM_NOT or ASHMEM_WAS_PURGED)
  70  *
  71  * The lifecycle of this structure is from unpin to pin.
  72  * It is protected by 'ashmem_mutex'
  73  */
  74 struct ashmem_range {
  75         struct list_head lru;
  76         struct list_head unpinned;
  77         struct ashmem_area *asma;
  78         size_t pgstart;
  79         size_t pgend;
  80         unsigned int purged;
  81 };
  82
  83 /* LRU list of unpinned pages, protected by ashmem_mutex */
  84 static LIST_HEAD(ashmem_lru_list);
  85
  86 /*
  87  * long lru_count - The count of pages on our LRU list.
  88  *
  89  * This is protected by ashmem_mutex.
  90  */
  91 static unsigned long lru_count;
  92
  93 /*
  94  * ashmem_mutex - protects the list of and each individual ashmem_area
  95  *
  96  * Lock Ordering: ashmex_mutex -> i_mutex -> i_alloc_sem
  97  */
  98 static DEFINE_MUTEX(ashmem_mutex);
  99
 100 static struct kmem_cache *ashmem_area_cachep __read_mostly;
 101 static struct kmem_cache *ashmem_range_cachep __read_mostly;
 102
 103 #define range_size(range) \
 104         ((range)->pgend - (range)->pgstart + 1)
 105
 106 #define range_on_lru(range) \
 107         ((range)->purged == ASHMEM_NOT_PURGED)
 108
 109 #define page_range_subsumes_range(range, start, end) \
 110         (((range)->pgstart >= (start)) && ((range)->pgend <= (end)))
 111
 112 #define page_range_subsumed_by_range(range, start, end) \
 113         (((range)->pgstart <= (start)) && ((range)->pgend >= (end)))
 114
 115 #define page_in_range(range, page) \
 116         (((range)->pgstart <= (page)) && ((range)->pgend >= (page)))
 117
 118 #define page_range_in_range(range, start, end) \
 119         (page_in_range(range, start) || page_in_range(range, end) || \
 120                 page_range_subsumes_range(range, start, end))
 121
 122 #define range_before_page(range, page) \
 123         ((range)->pgend < (page))
 124
 125 #define PROT_MASK               (PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE)
 126
 127 /**
 128  * lru_add() - Adds a range of memory to the LRU list
 129  * @range:     The memory range being added.
 130  *
 131  * The range is first added to the end (tail) of the LRU list.
 132  * After this, the size of the range is added to @lru_count
 133  */
 134 static inline void lru_add(struct ashmem_range *range)
 135 {
 136         list_add_tail(&range->lru, &ashmem_lru_list);
 137         lru_count += range_size(range);
 138 }
 139
 140 /**
 141  * lru_del() - Removes a range of memory from the LRU list
 142  * @range:     The memory range being removed
 143  *
 144  * The range is first deleted from the LRU list.
 145  * After this, the size of the range is removed from @lru_count
 146  */
 147 static inline void lru_del(struct ashmem_range *range)
 148 {
 149         list_del(&range->lru);
 150         lru_count -= range_size(range);
 151 }
 152
 153 /**
 154  * range_alloc() - Allocates and initializes a new ashmem_range structure
 155  * @asma:          The associated ashmem_area
 156  * @prev_range:    The previous ashmem_range in the sorted asma->unpinned list
 157  * @purged:        Initial purge status (ASMEM_NOT_PURGED or ASHMEM_WAS_PURGED)
 158  * @start:         The starting page (inclusive)
 159  * @end:           The ending page (inclusive)
 160  *
 161  * This function is protected by ashmem_mutex.
 162  *
 163  * Return: 0 if successful, or -ENOMEM if there is an error
 164  */
 165 static int range_alloc(struct ashmem_area *asma,
 166                        struct ashmem_range *prev_range, unsigned int purged,
 167                        size_t start, size_t end)
 168 {
 169         struct ashmem_range *range;
 170
 171         range = kmem_cache_zalloc(ashmem_range_cachep, GFP_KERNEL);
 172         if (unlikely(!range))
 173                 return -ENOMEM;
 174
 175         range->asma = asma;
 176         range->pgstart = start;
 177         range->pgend = end;
 178         range->purged = purged;
 179
 180         list_add_tail(&range->unpinned, &prev_range->unpinned);
 181
 182         if (range_on_lru(range))
 183                 lru_add(range);
 184
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * range_del() - Deletes and dealloctes an ashmem_range structure
 190  * @range:       The associated ashmem_range that has previously been allocated
 191  */
 192 static void range_del(struct ashmem_range *range)
 193 {
 194         list_del(&range->unpinned);
 195         if (range_on_lru(range))
 196                 lru_del(range);
 197         kmem_cache_free(ashmem_range_cachep, range);
 198 }
 199
 200 /**
 201  * range_shrink() - Shrinks an ashmem_range
 202  * @range:          The associated ashmem_range being shrunk
 203  * @start:          The starting byte of the new range
 204  * @end:            The ending byte of the new range
 205  *
 206  * This does not modify the data inside the existing range in any way - It
 207  * simply shrinks the boundaries of the range.
 208  *
 209  * Theoretically, with a little tweaking, this could eventually be changed
 210  * to range_resize, and expand the lru_count if the new range is larger.
 211  */
 212 static inline void range_shrink(struct ashmem_range *range,
 213                                 size_t start, size_t end)
 214 {
 215         size_t pre = range_size(range);
 216
 217         range->pgstart = start;
 218         range->pgend = end;
 219
 220         if (range_on_lru(range))
 221                 lru_count -= pre - range_size(range);
 222 }
 223
 224 /**
 225  * ashmem_open() - Opens an Anonymous Shared Memory structure
 226  * @inode:         The backing file's index node(?)
 227  * @file:          The backing file
 228  *
 229  * Please note that the ashmem_area is not returned by this function - It is
 230  * instead written to "file->private_data".
 231  *
 232  * Return: 0 if successful, or another code if unsuccessful.
 233  */
 234 static int ashmem_open(struct inode *inode, struct file *file)
 235 {
 236         struct ashmem_area *asma;
 237         int ret;
 238
 239         ret = generic_file_open(inode, file);
 240         if (unlikely(ret))
 241                 return ret;
 242
 243         asma = kmem_cache_zalloc(ashmem_area_cachep, GFP_KERNEL);
 244         if (unlikely(!asma))
 245                 return -ENOMEM;
 246
 247         INIT_LIST_HEAD(&asma->unpinned_list);
 248         memcpy(asma->name, ASHMEM_NAME_PREFIX, ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN);
 249         asma->prot_mask = PROT_MASK;
 250         file->private_data = asma;
 251
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 /**
 256  * ashmem_release() - Releases an Anonymous Shared Memory structure
 257  * @ignored:          The backing file's Index Node(?) - It is ignored here.
 258  * @file:             The backing file
 259  *
 260  * Return: 0 if successful. If it is anything else, go have a coffee and
 261  * try again.
 262  */
 263 static int ashmem_release(struct inode *ignored, struct file *file)
 264 {
 265         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 266         struct ashmem_range *range, *next;
 267
 268         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 269         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned)
 270                 range_del(range);
 271         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 272
 273         if (asma->file)
 274                 fput(asma->file);
 275         kmem_cache_free(ashmem_area_cachep, asma);
 276
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 /**
 281  * ashmem_read() - Reads a set of bytes from an Ashmem-enabled file
 282  * @file:          The associated backing file.
 283  * @buf:           The buffer of data being written to
 284  * @len:           The number of bytes being read
 285  * @pos:           The position of the first byte to read.
 286  *
 287  * Return: 0 if successful, or another return code if not.
 288  */
 289 static ssize_t ashmem_read(struct file *file, char __user *buf,
 290                            size_t len, loff_t *pos)
 291 {
 292         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 293         int ret = 0;
 294
 295         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 296
 297         /* If size is not set, or set to 0, always return EOF. */
 298         if (asma->size == 0)
 299                 goto out_unlock;
 300
 301         if (!asma->file) {
 302                 ret = -EBADF;
 303                 goto out_unlock;
 304         }
 305
 306         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 307
 308         /*
 309          * asma and asma->file are used outside the lock here.  We assume
 310          * once asma->file is set it will never be changed, and will not
 311          * be destroyed until all references to the file are dropped and
 312          * ashmem_release is called.
 313          */
 314         ret = __vfs_read(asma->file, buf, len, pos);
 315         if (ret >= 0)
 316                 /** Update backing file pos, since f_ops->read() doesn't */
 317                 asma->file->f_pos = *pos;
 318         return ret;
 319
 320 out_unlock:
 321         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 322         return ret;
 323 }
 324
 325 static loff_t ashmem_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 326 {
 327         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 328         int ret;
 329
 330         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 331
 332         if (asma->size == 0) {
 333                 ret = -EINVAL;
 334                 goto out;
 335         }
 336
 337         if (!asma->file) {
 338                 ret = -EBADF;
 339                 goto out;
 340         }
 341
 342         ret = vfs_llseek(asma->file, offset, origin);
 343         if (ret < 0)
 344                 goto out;
 345
 346         /** Copy f_pos from backing file, since f_ops->llseek() sets it */
 347         file->f_pos = asma->file->f_pos;
 348
 349 out:
 350         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 351         return ret;
 352 }
 353
 354 static inline vm_flags_t calc_vm_may_flags(unsigned long prot)
 355 {
 356         return _calc_vm_trans(prot, PROT_READ,  VM_MAYREAD) |
 357                _calc_vm_trans(prot, PROT_WRITE, VM_MAYWRITE) |
 358                _calc_vm_trans(prot, PROT_EXEC,  VM_MAYEXEC);
 359 }
 360
 361 static int ashmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 362 {
 363         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 364         int ret = 0;
 365
 366         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 367
 368         /* user needs to SET_SIZE before mapping */
 369         if (unlikely(!asma->size)) {
 370                 ret = -EINVAL;
 371                 goto out;
 372         }
 373
 374         /* requested protection bits must match our allowed protection mask */
 375         if (unlikely((vma->vm_flags & ~calc_vm_prot_bits(asma->prot_mask)) &
 376                      calc_vm_prot_bits(PROT_MASK))) {
 377                 ret = -EPERM;
 378                 goto out;
 379         }
 380         vma->vm_flags &= ~calc_vm_may_flags(~asma->prot_mask);
 381
 382         if (!asma->file) {
 383                 char *name = ASHMEM_NAME_DEF;
 384                 struct file *vmfile;
 385
 386                 if (asma->name[ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN] != '\0')
 387                         name = asma->name;
 388
 389                 /* ... and allocate the backing shmem file */
 390                 vmfile = shmem_file_setup(name, asma->size, vma->vm_flags);
 391                 if (IS_ERR(vmfile)) {
 392                         ret = PTR_ERR(vmfile);
 393                         goto out;
 394                 }
 395                 asma->file = vmfile;
 396         }
 397         get_file(asma->file);
 398
 399         /*
 400          * XXX - Reworked to use shmem_zero_setup() instead of
 401          * shmem_set_file while we're in staging. -jstultz
 402          */
 403         if (vma->vm_flags & VM_SHARED) {
 404                 ret = shmem_zero_setup(vma);
 405                 if (ret) {
 406                         fput(asma->file);
 407                         goto out;
 408                 }
 409         }
 410
 411         if (vma->vm_file)
 412                 fput(vma->vm_file);
 413         vma->vm_file = asma->file;
 414
 415 out:
 416         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 417         return ret;
 418 }
 419
 420 /*
 421  * ashmem_shrink - our cache shrinker, called from mm/vmscan.c
 422  *
 423  * 'nr_to_scan' is the number of objects to scan for freeing.
 424  *
 425  * 'gfp_mask' is the mask of the allocation that got us into this mess.
 426  *
 427  * Return value is the number of objects freed or -1 if we cannot
 428  * proceed without risk of deadlock (due to gfp_mask).
 429  *
 430  * We approximate LRU via least-recently-unpinned, jettisoning unpinned partial
 431  * chunks of ashmem regions LRU-wise one-at-a-time until we hit 'nr_to_scan'
 432  * pages freed.
 433  */
 434 static unsigned long
 435 ashmem_shrink_scan(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 436 {
 437         struct ashmem_range *range, *next;
 438         unsigned long freed = 0;
 439
 440         /* We might recurse into filesystem code, so bail out if necessary */
 441         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
 442                 return SHRINK_STOP;
 443
 444         if (!mutex_trylock(&ashmem_mutex))
 445                 return -1;
 446
 447         list_for_each_entry_safe(range, next, &ashmem_lru_list, lru) {
 448                 loff_t start = range->pgstart * PAGE_SIZE;
 449                 loff_t end = (range->pgend + 1) * PAGE_SIZE;
 450
 451                 vfs_fallocate(range->asma->file,
 452                               FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
 453                               start, end - start);
 454                 range->purged = ASHMEM_WAS_PURGED;
 455                 lru_del(range);
 456
 457                 freed += range_size(range);
 458                 if (--sc->nr_to_scan <= 0)
 459                         break;
 460         }
 461         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 462         return freed;
 463 }
 464
 465 static unsigned long
 466 ashmem_shrink_count(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 467 {
 468         /*
 469          * note that lru_count is count of pages on the lru, not a count of
 470          * objects on the list. This means the scan function needs to return the
 471          * number of pages freed, not the number of objects scanned.
 472          */
 473         return lru_count;
 474 }
 475
 476 static struct shrinker ashmem_shrinker = {
 477         .count_objects = ashmem_shrink_count,
 478         .scan_objects = ashmem_shrink_scan,
 479         /*
 480          * XXX (dchinner): I wish people would comment on why they need on
 481          * significant changes to the default value here
 482          */
 483         .seeks = DEFAULT_SEEKS * 4,
 484 };
 485
 486 static int set_prot_mask(struct ashmem_area *asma, unsigned long prot)
 487 {
 488         int ret = 0;
 489
 490         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 491
 492         /* the user can only remove, not add, protection bits */
 493         if (unlikely((asma->prot_mask & prot) != prot)) {
 494                 ret = -EINVAL;
 495                 goto out;
 496         }
 497
 498         /* does the application expect PROT_READ to imply PROT_EXEC? */
 499         if ((prot & PROT_READ) && (current->personality & READ_IMPLIES_EXEC))
 500                 prot |= PROT_EXEC;
 501
 502         asma->prot_mask = prot;
 503
 504 out:
 505         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 506         return ret;
 507 }
 508
 509 static int set_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 510 {
 511         int len;
 512         int ret = 0;
 513         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 514
 515         /*
 516          * Holding the ashmem_mutex while doing a copy_from_user might cause
 517          * an data abort which would try to access mmap_sem. If another
 518          * thread has invoked ashmem_mmap then it will be holding the
 519          * semaphore and will be waiting for ashmem_mutex, there by leading to
 520          * deadlock. We'll release the mutex  and take the name to a local
 521          * variable that does not need protection and later copy the local
 522          * variable to the structure member with lock held.
 523          */
 524         len = strncpy_from_user(local_name, name, ASHMEM_NAME_LEN);
 525         if (len < 0)
 526                 return len;
 527         if (len == ASHMEM_NAME_LEN)
 528                 local_name[ASHMEM_NAME_LEN - 1] = '\0';
 529         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 530         /* cannot change an existing mapping's name */
 531         if (unlikely(asma->file))
 532                 ret = -EINVAL;
 533         else
 534                 strcpy(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, local_name);
 535
 536         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 static int get_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 541 {
 542         int ret = 0;
 543         size_t len;
 544         /*
 545          * Have a local variable to which we'll copy the content
 546          * from asma with the lock held. Later we can copy this to the user
 547          * space safely without holding any locks. So even if we proceed to
 548          * wait for mmap_sem, it won't lead to deadlock.
 549          */
 550         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 551
 552         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 553         if (asma->name[ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN] != '\0') {
 554                 /*
 555                  * Copying only `len', instead of ASHMEM_NAME_LEN, bytes
 556                  * prevents us from revealing one user's stack to another.
 557                  */
 558                 len = strlen(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN) + 1;
 559                 memcpy(local_name, asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, len);
 560         } else {
 561                 len = sizeof(ASHMEM_NAME_DEF);
 562                 memcpy(local_name, ASHMEM_NAME_DEF, len);
 563         }
 564         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 565
 566         /*
 567          * Now we are just copying from the stack variable to userland
 568          * No lock held
 569          */
 570         if (unlikely(copy_to_user(name, local_name, len)))
 571                 ret = -EFAULT;
 572         return ret;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * ashmem_pin - pin the given ashmem region, returning whether it was
 577  * previously purged (ASHMEM_WAS_PURGED) or not (ASHMEM_NOT_PURGED).
 578  *
 579  * Caller must hold ashmem_mutex.
 580  */
 581 static int ashmem_pin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 582 {
 583         struct ashmem_range *range, *next;
 584         int ret = ASHMEM_NOT_PURGED;
 585
 586         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 587                 /* moved past last applicable page; we can short circuit */
 588                 if (range_before_page(range, pgstart))
 589                         break;
 590
 591                 /*
 592                  * The user can ask us to pin pages that span multiple ranges,
 593                  * or to pin pages that aren't even unpinned, so this is messy.
 594                  *
 595                  * Four cases:
 596                  * 1. The requested range subsumes an existing range, so we
 597                  *    just remove the entire matching range.
 598                  * 2. The requested range overlaps the start of an existing
 599                  *    range, so we just update that range.
 600                  * 3. The requested range overlaps the end of an existing
 601                  *    range, so we just update that range.
 602                  * 4. The requested range punches a hole in an existing range,
 603                  *    so we have to update one side of the range and then
 604                  *    create a new range for the other side.
 605                  */
 606                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 607                         ret |= range->purged;
 608
 609                         /* Case #1: Easy. Just nuke the whole thing. */
 610                         if (page_range_subsumes_range(range, pgstart, pgend)) {
 611                                 range_del(range);
 612                                 continue;
 613                         }
 614
 615                         /* Case #2: We overlap from the start, so adjust it */
 616                         if (range->pgstart >= pgstart) {
 617                                 range_shrink(range, pgend + 1, range->pgend);
 618                                 continue;
 619                         }
 620
 621                         /* Case #3: We overlap from the rear, so adjust it */
 622                         if (range->pgend <= pgend) {
 623                                 range_shrink(range, range->pgstart,
 624                                              pgstart - 1);
 625                                 continue;
 626                         }
 627
 628                         /*
 629                          * Case #4: We eat a chunk out of the middle. A bit
 630                          * more complicated, we allocate a new range for the
 631                          * second half and adjust the first chunk's endpoint.
 632                          */
 633                         range_alloc(asma, range, range->purged,
 634                                     pgend + 1, range->pgend);
 635                         range_shrink(range, range->pgstart, pgstart - 1);
 636                         break;
 637                 }
 638         }
 639
 640         return ret;
 641 }
 642
 643 /*
 644  * ashmem_unpin - unpin the given range of pages. Returns zero on success.
 645  *
 646  * Caller must hold ashmem_mutex.
 647  */
 648 static int ashmem_unpin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 649 {
 650         struct ashmem_range *range, *next;
 651         unsigned int purged = ASHMEM_NOT_PURGED;
 652
 653 restart:
 654         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 655                 /* short circuit: this is our insertion point */
 656                 if (range_before_page(range, pgstart))
 657                         break;
 658
 659                 /*
 660                  * The user can ask us to unpin pages that are already entirely
 661                  * or partially pinned. We handle those two cases here.
 662                  */
 663                 if (page_range_subsumed_by_range(range, pgstart, pgend))
 664                         return 0;
 665                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 666                         pgstart = min_t(size_t, range->pgstart, pgstart);
 667                         pgend = max_t(size_t, range->pgend, pgend);
 668                         purged |= range->purged;
 669                         range_del(range);
 670                         goto restart;
 671                 }
 672         }
 673
 674         return range_alloc(asma, range, purged, pgstart, pgend);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * ashmem_get_pin_status - Returns ASHMEM_IS_UNPINNED if _any_ pages in the
 679  * given interval are unpinned and ASHMEM_IS_PINNED otherwise.
 680  *
 681  * Caller must hold ashmem_mutex.
 682  */
 683 static int ashmem_get_pin_status(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart,
 684                                  size_t pgend)
 685 {
 686         struct ashmem_range *range;
 687         int ret = ASHMEM_IS_PINNED;
 688
 689         list_for_each_entry(range, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 690                 if (range_before_page(range, pgstart))
 691                         break;
 692                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 693                         ret = ASHMEM_IS_UNPINNED;
 694                         break;
 695                 }
 696         }
 697
 698         return ret;
 699 }
 700
 701 static int ashmem_pin_unpin(struct ashmem_area *asma, unsigned long cmd,
 702                             void __user *p)
 703 {
 704         struct ashmem_pin pin;
 705         size_t pgstart, pgend;
 706         int ret = -EINVAL;
 707
 708         if (unlikely(!asma->file))
 709                 return -EINVAL;
 710
 711         if (unlikely(copy_from_user(&pin, p, sizeof(pin))))
 712                 return -EFAULT;
 713
 714         /* per custom, you can pass zero for len to mean "everything onward" */
 715         if (!pin.len)
 716                 pin.len = PAGE_ALIGN(asma->size) - pin.offset;
 717
 718         if (unlikely((pin.offset | pin.len) & ~PAGE_MASK))
 719                 return -EINVAL;
 720
 721         if (unlikely(((__u32)-1) - pin.offset < pin.len))
 722                 return -EINVAL;
 723
 724         if (unlikely(PAGE_ALIGN(asma->size) < pin.offset + pin.len))
 725                 return -EINVAL;
 726
 727         pgstart = pin.offset / PAGE_SIZE;
 728         pgend = pgstart + (pin.len / PAGE_SIZE) - 1;
 729
 730         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 731
 732         switch (cmd) {
 733         case ASHMEM_PIN:
 734                 ret = ashmem_pin(asma, pgstart, pgend);
 735                 break;
 736         case ASHMEM_UNPIN:
 737                 ret = ashmem_unpin(asma, pgstart, pgend);
 738                 break;
 739         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 740                 ret = ashmem_get_pin_status(asma, pgstart, pgend);
 741                 break;
 742         }
 743
 744         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 745
 746         return ret;
 747 }
 748
 749 static long ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 750 {
 751         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 752         long ret = -ENOTTY;
 753
 754         switch (cmd) {
 755         case ASHMEM_SET_NAME:
 756                 ret = set_name(asma, (void __user *)arg);
 757                 break;
 758         case ASHMEM_GET_NAME:
 759                 ret = get_name(asma, (void __user *)arg);
 760                 break;
 761         case ASHMEM_SET_SIZE:
 762                 ret = -EINVAL;
 763                 if (!asma->file) {
 764                         ret = 0;
 765                         asma->size = (size_t)arg;
 766                 }
 767                 break;
 768         case ASHMEM_GET_SIZE:
 769                 ret = asma->size;
 770                 break;
 771         case ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 772                 ret = set_prot_mask(asma, arg);
 773                 break;
 774         case ASHMEM_GET_PROT_MASK:
 775                 ret = asma->prot_mask;
 776                 break;
 777         case ASHMEM_PIN:
 778         case ASHMEM_UNPIN:
 779         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 780                 ret = ashmem_pin_unpin(asma, cmd, (void __user *)arg);
 781                 break;
 782         case ASHMEM_PURGE_ALL_CACHES:
 783                 ret = -EPERM;
 784                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 785                         struct shrink_control sc = {
 786                                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
 787                                 .nr_to_scan = LONG_MAX,
 788                         };
 789                         ret = ashmem_shrink_count(&ashmem_shrinker, &sc);
 790                         ashmem_shrink_scan(&ashmem_shrinker, &sc);
 791                 }
 792                 break;
 793         }
 794
 795         return ret;
 796 }
 797
 798 /* support of 32bit userspace on 64bit platforms */
 799 #ifdef CONFIG_COMPAT
 800 static long compat_ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 801                                 unsigned long arg)
 802 {
 803         switch (cmd) {
 804         case COMPAT_ASHMEM_SET_SIZE:
 805                 cmd = ASHMEM_SET_SIZE;
 806                 break;
 807         case COMPAT_ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 808                 cmd = ASHMEM_SET_PROT_MASK;
 809                 break;
 810         }
 811         return ashmem_ioctl(file, cmd, arg);
 812 }
 813 #endif
 814
 815 static const struct file_operations ashmem_fops = {
 816         .owner = THIS_MODULE,
 817         .open = ashmem_open,
 818         .release = ashmem_release,
 819         .read = ashmem_read,
 820         .llseek = ashmem_llseek,
 821         .mmap = ashmem_mmap,
 822         .unlocked_ioctl = ashmem_ioctl,
 823 #ifdef CONFIG_COMPAT
 824         .compat_ioctl = compat_ashmem_ioctl,
 825 #endif
 826 };
 827
 828 static struct miscdevice ashmem_misc = {
 829         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
 830         .name = "ashmem",
 831         .fops = &ashmem_fops,
 832 };
 833
 834 static int __init ashmem_init(void)
 835 {
 836         int ret = -ENOMEM;
 837
 838         ashmem_area_cachep = kmem_cache_create("ashmem_area_cache",
 839                                                sizeof(struct ashmem_area),
 840                                                0, 0, NULL);
 841         if (unlikely(!ashmem_area_cachep)) {
 842                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 843                 goto out;
 844         }
 845
 846         ashmem_range_cachep = kmem_cache_create("ashmem_range_cache",
 847                                                 sizeof(struct ashmem_range),
 848                                                 0, 0, NULL);
 849         if (unlikely(!ashmem_range_cachep)) {
 850                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 851                 goto out_free1;
 852         }
 853
 854         ret = misc_register(&ashmem_misc);
 855         if (unlikely(ret)) {
 856                 pr_err("failed to register misc device!\n");
 857                 goto out_free2;
 858         }
 859
 860         register_shrinker(&ashmem_shrinker);
 861
 862         pr_info("initialized\n");
 863
 864         return 0;
 865
 866 out_free2:
 867         kmem_cache_destroy(ashmem_range_cachep);
 868 out_free1:
 869         kmem_cache_destroy(ashmem_area_cachep);
 870 out:
 871         return ret;
 872 }
 873 device_initcall(ashmem_init);