]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/util.c
RDMA/qib,hfi1: Fix MR reference count leak on write with immediate
[karo-tx-linux.git] / mm / util.c
1 #include <linux/mm.h>
2 #include <linux/slab.h>
3 #include <linux/string.h>
4 #include <linux/compiler.h>
5 #include <linux/export.h>
6 #include <linux/err.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/sched/mm.h>
9 #include <linux/sched/task_stack.h>
10 #include <linux/security.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/swapops.h>
13 #include <linux/mman.h>
14 #include <linux/hugetlb.h>
15 #include <linux/vmalloc.h>
16 #include <linux/userfaultfd_k.h>
17
18 #include <asm/sections.h>
19 #include <linux/uaccess.h>
20
21 #include "internal.h"
22
23 static inline int is_kernel_rodata(unsigned long addr)
24 {
25         return addr >= (unsigned long)__start_rodata &&
26                 addr < (unsigned long)__end_rodata;
27 }
28
29 /**
30  * kfree_const - conditionally free memory
31  * @x: pointer to the memory
32  *
33  * Function calls kfree only if @x is not in .rodata section.
34  */
35 void kfree_const(const void *x)
36 {
37         if (!is_kernel_rodata((unsigned long)x))
38                 kfree(x);
39 }
40 EXPORT_SYMBOL(kfree_const);
41
42 /**
43  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
44  * @s: the string to duplicate
45  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
46  */
47 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
48 {
49         size_t len;
50         char *buf;
51
52         if (!s)
53                 return NULL;
54
55         len = strlen(s) + 1;
56         buf = kmalloc_track_caller(len, gfp);
57         if (buf)
58                 memcpy(buf, s, len);
59         return buf;
60 }
61 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);
62
63 /**
64  * kstrdup_const - conditionally duplicate an existing const string
65  * @s: the string to duplicate
66  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
67  *
68  * Function returns source string if it is in .rodata section otherwise it
69  * fallbacks to kstrdup.
70  * Strings allocated by kstrdup_const should be freed by kfree_const.
71  */
72 const char *kstrdup_const(const char *s, gfp_t gfp)
73 {
74         if (is_kernel_rodata((unsigned long)s))
75                 return s;
76
77         return kstrdup(s, gfp);
78 }
79 EXPORT_SYMBOL(kstrdup_const);
80
81 /**
82  * kstrndup - allocate space for and copy an existing string
83  * @s: the string to duplicate
84  * @max: read at most @max chars from @s
85  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
86  */
87 char *kstrndup(const char *s, size_t max, gfp_t gfp)
88 {
89         size_t len;
90         char *buf;
91
92         if (!s)
93                 return NULL;
94
95         len = strnlen(s, max);
96         buf = kmalloc_track_caller(len+1, gfp);
97         if (buf) {
98                 memcpy(buf, s, len);
99                 buf[len] = '\0';
100         }
101         return buf;
102 }
103 EXPORT_SYMBOL(kstrndup);
104
105 /**
106  * kmemdup - duplicate region of memory
107  *
108  * @src: memory region to duplicate
109  * @len: memory region length
110  * @gfp: GFP mask to use
111  */
112 void *kmemdup(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
113 {
114         void *p;
115
116         p = kmalloc_track_caller(len, gfp);
117         if (p)
118                 memcpy(p, src, len);
119         return p;
120 }
121 EXPORT_SYMBOL(kmemdup);
122
123 /**
124  * memdup_user - duplicate memory region from user space
125  *
126  * @src: source address in user space
127  * @len: number of bytes to copy
128  *
129  * Returns an ERR_PTR() on failure.
130  */
131 void *memdup_user(const void __user *src, size_t len)
132 {
133         void *p;
134
135         /*
136          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
137          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
138          * or GFP_ATOMIC.
139          */
140         p = kmalloc_track_caller(len, GFP_KERNEL);
141         if (!p)
142                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
143
144         if (copy_from_user(p, src, len)) {
145                 kfree(p);
146                 return ERR_PTR(-EFAULT);
147         }
148
149         return p;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(memdup_user);
152
153 /*
154  * strndup_user - duplicate an existing string from user space
155  * @s: The string to duplicate
156  * @n: Maximum number of bytes to copy, including the trailing NUL.
157  */
158 char *strndup_user(const char __user *s, long n)
159 {
160         char *p;
161         long length;
162
163         length = strnlen_user(s, n);
164
165         if (!length)
166                 return ERR_PTR(-EFAULT);
167
168         if (length > n)
169                 return ERR_PTR(-EINVAL);
170
171         p = memdup_user(s, length);
172
173         if (IS_ERR(p))
174                 return p;
175
176         p[length - 1] = '\0';
177
178         return p;
179 }
180 EXPORT_SYMBOL(strndup_user);
181
182 /**
183  * memdup_user_nul - duplicate memory region from user space and NUL-terminate
184  *
185  * @src: source address in user space
186  * @len: number of bytes to copy
187  *
188  * Returns an ERR_PTR() on failure.
189  */
190 void *memdup_user_nul(const void __user *src, size_t len)
191 {
192         char *p;
193
194         /*
195          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
196          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
197          * or GFP_ATOMIC.
198          */
199         p = kmalloc_track_caller(len + 1, GFP_KERNEL);
200         if (!p)
201                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
202
203         if (copy_from_user(p, src, len)) {
204                 kfree(p);
205                 return ERR_PTR(-EFAULT);
206         }
207         p[len] = '\0';
208
209         return p;
210 }
211 EXPORT_SYMBOL(memdup_user_nul);
212
213 void __vma_link_list(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
214                 struct vm_area_struct *prev, struct rb_node *rb_parent)
215 {
216         struct vm_area_struct *next;
217
218         vma->vm_prev = prev;
219         if (prev) {
220                 next = prev->vm_next;
221                 prev->vm_next = vma;
222         } else {
223                 mm->mmap = vma;
224                 if (rb_parent)
225                         next = rb_entry(rb_parent,
226                                         struct vm_area_struct, vm_rb);
227                 else
228                         next = NULL;
229         }
230         vma->vm_next = next;
231         if (next)
232                 next->vm_prev = vma;
233 }
234
235 /* Check if the vma is being used as a stack by this task */
236 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma)
237 {
238         struct task_struct * __maybe_unused t = current;
239
240         return (vma->vm_start <= KSTK_ESP(t) && vma->vm_end >= KSTK_ESP(t));
241 }
242
243 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT)
244 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm)
245 {
246         mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE;
247         mm->get_unmapped_area = arch_get_unmapped_area;
248 }
249 #endif
250
251 /*
252  * Like get_user_pages_fast() except its IRQ-safe in that it won't fall
253  * back to the regular GUP.
254  * If the architecture not support this function, simply return with no
255  * page pinned
256  */
257 int __weak __get_user_pages_fast(unsigned long start,
258                                  int nr_pages, int write, struct page **pages)
259 {
260         return 0;
261 }
262 EXPORT_SYMBOL_GPL(__get_user_pages_fast);
263
264 /**
265  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
266  * @start:      starting user address
267  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
268  * @write:      whether pages will be written to
269  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
270  *              Should be at least nr_pages long.
271  *
272  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
273  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
274  * were pinned, returns -errno.
275  *
276  * get_user_pages_fast provides equivalent functionality to get_user_pages,
277  * operating on current and current->mm, with force=0 and vma=NULL. However
278  * unlike get_user_pages, it must be called without mmap_sem held.
279  *
280  * get_user_pages_fast may take mmap_sem and page table locks, so no
281  * assumptions can be made about lack of locking. get_user_pages_fast is to be
282  * implemented in a way that is advantageous (vs get_user_pages()) when the
283  * user memory area is already faulted in and present in ptes. However if the
284  * pages have to be faulted in, it may turn out to be slightly slower so
285  * callers need to carefully consider what to use. On many architectures,
286  * get_user_pages_fast simply falls back to get_user_pages.
287  */
288 int __weak get_user_pages_fast(unsigned long start,
289                                 int nr_pages, int write, struct page **pages)
290 {
291         return get_user_pages_unlocked(start, nr_pages, pages,
292                                        write ? FOLL_WRITE : 0);
293 }
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
295
296 unsigned long vm_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
297         unsigned long len, unsigned long prot,
298         unsigned long flag, unsigned long pgoff)
299 {
300         unsigned long ret;
301         struct mm_struct *mm = current->mm;
302         unsigned long populate;
303         LIST_HEAD(uf);
304
305         ret = security_mmap_file(file, prot, flag);
306         if (!ret) {
307                 if (down_write_killable(&mm->mmap_sem))
308                         return -EINTR;
309                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, pgoff,
310                                     &populate, &uf);
311                 up_write(&mm->mmap_sem);
312                 userfaultfd_unmap_complete(mm, &uf);
313                 if (populate)
314                         mm_populate(ret, populate);
315         }
316         return ret;
317 }
318
319 unsigned long vm_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
320         unsigned long len, unsigned long prot,
321         unsigned long flag, unsigned long offset)
322 {
323         if (unlikely(offset + PAGE_ALIGN(len) < offset))
324                 return -EINVAL;
325         if (unlikely(offset_in_page(offset)))
326                 return -EINVAL;
327
328         return vm_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
329 }
330 EXPORT_SYMBOL(vm_mmap);
331
332 /**
333  * kvmalloc_node - attempt to allocate physically contiguous memory, but upon
334  * failure, fall back to non-contiguous (vmalloc) allocation.
335  * @size: size of the request.
336  * @flags: gfp mask for the allocation - must be compatible (superset) with GFP_KERNEL.
337  * @node: numa node to allocate from
338  *
339  * Uses kmalloc to get the memory but if the allocation fails then falls back
340  * to the vmalloc allocator. Use kvfree for freeing the memory.
341  *
342  * Reclaim modifiers - __GFP_NORETRY and __GFP_NOFAIL are not supported. __GFP_REPEAT
343  * is supported only for large (>32kB) allocations, and it should be used only if
344  * kmalloc is preferable to the vmalloc fallback, due to visible performance drawbacks.
345  *
346  * Any use of gfp flags outside of GFP_KERNEL should be consulted with mm people.
347  */
348 void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
349 {
350         gfp_t kmalloc_flags = flags;
351         void *ret;
352
353         /*
354          * vmalloc uses GFP_KERNEL for some internal allocations (e.g page tables)
355          * so the given set of flags has to be compatible.
356          */
357         WARN_ON_ONCE((flags & GFP_KERNEL) != GFP_KERNEL);
358
359         /*
360          * Make sure that larger requests are not too disruptive - no OOM
361          * killer and no allocation failure warnings as we have a fallback
362          */
363         if (size > PAGE_SIZE) {
364                 kmalloc_flags |= __GFP_NOWARN;
365
366                 /*
367                  * We have to override __GFP_REPEAT by __GFP_NORETRY for !costly
368                  * requests because there is no other way to tell the allocator
369                  * that we want to fail rather than retry endlessly.
370                  */
371                 if (!(kmalloc_flags & __GFP_REPEAT) ||
372                                 (size <= PAGE_SIZE << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
373                         kmalloc_flags |= __GFP_NORETRY;
374         }
375
376         ret = kmalloc_node(size, kmalloc_flags, node);
377
378         /*
379          * It doesn't really make sense to fallback to vmalloc for sub page
380          * requests
381          */
382         if (ret || size <= PAGE_SIZE)
383                 return ret;
384
385         return __vmalloc_node_flags_caller(size, node, flags,
386                         __builtin_return_address(0));
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(kvmalloc_node);
389
390 void kvfree(const void *addr)
391 {
392         if (is_vmalloc_addr(addr))
393                 vfree(addr);
394         else
395                 kfree(addr);
396 }
397 EXPORT_SYMBOL(kvfree);
398
399 static inline void *__page_rmapping(struct page *page)
400 {
401         unsigned long mapping;
402
403         mapping = (unsigned long)page->mapping;
404         mapping &= ~PAGE_MAPPING_FLAGS;
405
406         return (void *)mapping;
407 }
408
409 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
410 void *page_rmapping(struct page *page)
411 {
412         page = compound_head(page);
413         return __page_rmapping(page);
414 }
415
416 /*
417  * Return true if this page is mapped into pagetables.
418  * For compound page it returns true if any subpage of compound page is mapped.
419  */
420 bool page_mapped(struct page *page)
421 {
422         int i;
423
424         if (likely(!PageCompound(page)))
425                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
426         page = compound_head(page);
427         if (atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) >= 0)
428                 return true;
429         if (PageHuge(page))
430                 return false;
431         for (i = 0; i < hpage_nr_pages(page); i++) {
432                 if (atomic_read(&page[i]._mapcount) >= 0)
433                         return true;
434         }
435         return false;
436 }
437 EXPORT_SYMBOL(page_mapped);
438
439 struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page)
440 {
441         unsigned long mapping;
442
443         page = compound_head(page);
444         mapping = (unsigned long)page->mapping;
445         if ((mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
446                 return NULL;
447         return __page_rmapping(page);
448 }
449
450 struct address_space *page_mapping(struct page *page)
451 {
452         struct address_space *mapping;
453
454         page = compound_head(page);
455
456         /* This happens if someone calls flush_dcache_page on slab page */
457         if (unlikely(PageSlab(page)))
458                 return NULL;
459
460         if (unlikely(PageSwapCache(page))) {
461                 swp_entry_t entry;
462
463                 entry.val = page_private(page);
464                 return swap_address_space(entry);
465         }
466
467         mapping = page->mapping;
468         if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
469                 return NULL;
470
471         return (void *)((unsigned long)mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
472 }
473 EXPORT_SYMBOL(page_mapping);
474
475 /* Slow path of page_mapcount() for compound pages */
476 int __page_mapcount(struct page *page)
477 {
478         int ret;
479
480         ret = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
481         /*
482          * For file THP page->_mapcount contains total number of mapping
483          * of the page: no need to look into compound_mapcount.
484          */
485         if (!PageAnon(page) && !PageHuge(page))
486                 return ret;
487         page = compound_head(page);
488         ret += atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
489         if (PageDoubleMap(page))
490                 ret--;
491         return ret;
492 }
493 EXPORT_SYMBOL_GPL(__page_mapcount);
494
495 int sysctl_overcommit_memory __read_mostly = OVERCOMMIT_GUESS;
496 int sysctl_overcommit_ratio __read_mostly = 50;
497 unsigned long sysctl_overcommit_kbytes __read_mostly;
498 int sysctl_max_map_count __read_mostly = DEFAULT_MAX_MAP_COUNT;
499 unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 17; /* 128MB */
500 unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 13; /* 8MB */
501
502 int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *table, int write,
503                              void __user *buffer, size_t *lenp,
504                              loff_t *ppos)
505 {
506         int ret;
507
508         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
509         if (ret == 0 && write)
510                 sysctl_overcommit_kbytes = 0;
511         return ret;
512 }
513
514 int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *table, int write,
515                              void __user *buffer, size_t *lenp,
516                              loff_t *ppos)
517 {
518         int ret;
519
520         ret = proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
521         if (ret == 0 && write)
522                 sysctl_overcommit_ratio = 0;
523         return ret;
524 }
525
526 /*
527  * Committed memory limit enforced when OVERCOMMIT_NEVER policy is used
528  */
529 unsigned long vm_commit_limit(void)
530 {
531         unsigned long allowed;
532
533         if (sysctl_overcommit_kbytes)
534                 allowed = sysctl_overcommit_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
535         else
536                 allowed = ((totalram_pages - hugetlb_total_pages())
537                            * sysctl_overcommit_ratio / 100);
538         allowed += total_swap_pages;
539
540         return allowed;
541 }
542
543 /*
544  * Make sure vm_committed_as in one cacheline and not cacheline shared with
545  * other variables. It can be updated by several CPUs frequently.
546  */
547 struct percpu_counter vm_committed_as ____cacheline_aligned_in_smp;
548
549 /*
550  * The global memory commitment made in the system can be a metric
551  * that can be used to drive ballooning decisions when Linux is hosted
552  * as a guest. On Hyper-V, the host implements a policy engine for dynamically
553  * balancing memory across competing virtual machines that are hosted.
554  * Several metrics drive this policy engine including the guest reported
555  * memory commitment.
556  */
557 unsigned long vm_memory_committed(void)
558 {
559         return percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as);
560 }
561 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_memory_committed);
562
563 /*
564  * Check that a process has enough memory to allocate a new virtual
565  * mapping. 0 means there is enough memory for the allocation to
566  * succeed and -ENOMEM implies there is not.
567  *
568  * We currently support three overcommit policies, which are set via the
569  * vm.overcommit_memory sysctl.  See Documentation/vm/overcommit-accounting
570  *
571  * Strict overcommit modes added 2002 Feb 26 by Alan Cox.
572  * Additional code 2002 Jul 20 by Robert Love.
573  *
574  * cap_sys_admin is 1 if the process has admin privileges, 0 otherwise.
575  *
576  * Note this is a helper function intended to be used by LSMs which
577  * wish to use this logic.
578  */
579 int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin)
580 {
581         long free, allowed, reserve;
582
583         VM_WARN_ONCE(percpu_counter_read(&vm_committed_as) <
584                         -(s64)vm_committed_as_batch * num_online_cpus(),
585                         "memory commitment underflow");
586
587         vm_acct_memory(pages);
588
589         /*
590          * Sometimes we want to use more memory than we have
591          */
592         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_ALWAYS)
593                 return 0;
594
595         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_GUESS) {
596                 free = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
597                 free += global_node_page_state(NR_FILE_PAGES);
598
599                 /*
600                  * shmem pages shouldn't be counted as free in this
601                  * case, they can't be purged, only swapped out, and
602                  * that won't affect the overall amount of available
603                  * memory in the system.
604                  */
605                 free -= global_node_page_state(NR_SHMEM);
606
607                 free += get_nr_swap_pages();
608
609                 /*
610                  * Any slabs which are created with the
611                  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT flag claim to have contents
612                  * which are reclaimable, under pressure.  The dentry
613                  * cache and most inode caches should fall into this
614                  */
615                 free += global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE);
616
617                 /*
618                  * Leave reserved pages. The pages are not for anonymous pages.
619                  */
620                 if (free <= totalreserve_pages)
621                         goto error;
622                 else
623                         free -= totalreserve_pages;
624
625                 /*
626                  * Reserve some for root
627                  */
628                 if (!cap_sys_admin)
629                         free -= sysctl_admin_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
630
631                 if (free > pages)
632                         return 0;
633
634                 goto error;
635         }
636
637         allowed = vm_commit_limit();
638         /*
639          * Reserve some for root
640          */
641         if (!cap_sys_admin)
642                 allowed -= sysctl_admin_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
643
644         /*
645          * Don't let a single process grow so big a user can't recover
646          */
647         if (mm) {
648                 reserve = sysctl_user_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
649                 allowed -= min_t(long, mm->total_vm / 32, reserve);
650         }
651
652         if (percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as) < allowed)
653                 return 0;
654 error:
655         vm_unacct_memory(pages);
656
657         return -ENOMEM;
658 }
659
660 /**
661  * get_cmdline() - copy the cmdline value to a buffer.
662  * @task:     the task whose cmdline value to copy.
663  * @buffer:   the buffer to copy to.
664  * @buflen:   the length of the buffer. Larger cmdline values are truncated
665  *            to this length.
666  * Returns the size of the cmdline field copied. Note that the copy does
667  * not guarantee an ending NULL byte.
668  */
669 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen)
670 {
671         int res = 0;
672         unsigned int len;
673         struct mm_struct *mm = get_task_mm(task);
674         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
675         if (!mm)
676                 goto out;
677         if (!mm->arg_end)
678                 goto out_mm;    /* Shh! No looking before we're done */
679
680         down_read(&mm->mmap_sem);
681         arg_start = mm->arg_start;
682         arg_end = mm->arg_end;
683         env_start = mm->env_start;
684         env_end = mm->env_end;
685         up_read(&mm->mmap_sem);
686
687         len = arg_end - arg_start;
688
689         if (len > buflen)
690                 len = buflen;
691
692         res = access_process_vm(task, arg_start, buffer, len, FOLL_FORCE);
693
694         /*
695          * If the nul at the end of args has been overwritten, then
696          * assume application is using setproctitle(3).
697          */
698         if (res > 0 && buffer[res-1] != '\0' && len < buflen) {
699                 len = strnlen(buffer, res);
700                 if (len < res) {
701                         res = len;
702                 } else {
703                         len = env_end - env_start;
704                         if (len > buflen - res)
705                                 len = buflen - res;
706                         res += access_process_vm(task, env_start,
707                                                  buffer+res, len,
708                                                  FOLL_FORCE);
709                         res = strnlen(buffer, res);
710                 }
711         }
712 out_mm:
713         mmput(mm);
714 out:
715         return res;
716 }