]> Git Repo - linux.git/blob - mm/util.c
Merge tag 'trace-ring-buffer-v6.13' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux.git] / mm / util.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/mm.h>
3 #include <linux/slab.h>
4 #include <linux/string.h>
5 #include <linux/compiler.h>
6 #include <linux/export.h>
7 #include <linux/err.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/mm.h>
10 #include <linux/sched/signal.h>
11 #include <linux/sched/task_stack.h>
12 #include <linux/security.h>
13 #include <linux/swap.h>
14 #include <linux/swapops.h>
15 #include <linux/mman.h>
16 #include <linux/hugetlb.h>
17 #include <linux/vmalloc.h>
18 #include <linux/userfaultfd_k.h>
19 #include <linux/elf.h>
20 #include <linux/elf-randomize.h>
21 #include <linux/personality.h>
22 #include <linux/random.h>
23 #include <linux/processor.h>
24 #include <linux/sizes.h>
25 #include <linux/compat.h>
26
27 #include <linux/uaccess.h>
28
29 #include <kunit/visibility.h>
30
31 #include "internal.h"
32 #include "swap.h"
33
34 /**
35  * kfree_const - conditionally free memory
36  * @x: pointer to the memory
37  *
38  * Function calls kfree only if @x is not in .rodata section.
39  */
40 void kfree_const(const void *x)
41 {
42         if (!is_kernel_rodata((unsigned long)x))
43                 kfree(x);
44 }
45 EXPORT_SYMBOL(kfree_const);
46
47 /**
48  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
49  * @s: the string to duplicate
50  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
51  *
52  * Return: newly allocated copy of @s or %NULL in case of error
53  */
54 noinline
55 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
56 {
57         size_t len;
58         char *buf;
59
60         if (!s)
61                 return NULL;
62
63         len = strlen(s) + 1;
64         buf = kmalloc_track_caller(len, gfp);
65         if (buf)
66                 memcpy(buf, s, len);
67         return buf;
68 }
69 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);
70
71 /**
72  * kstrdup_const - conditionally duplicate an existing const string
73  * @s: the string to duplicate
74  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
75  *
76  * Note: Strings allocated by kstrdup_const should be freed by kfree_const and
77  * must not be passed to krealloc().
78  *
79  * Return: source string if it is in .rodata section otherwise
80  * fallback to kstrdup.
81  */
82 const char *kstrdup_const(const char *s, gfp_t gfp)
83 {
84         if (is_kernel_rodata((unsigned long)s))
85                 return s;
86
87         return kstrdup(s, gfp);
88 }
89 EXPORT_SYMBOL(kstrdup_const);
90
91 /**
92  * kstrndup - allocate space for and copy an existing string
93  * @s: the string to duplicate
94  * @max: read at most @max chars from @s
95  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
96  *
97  * Note: Use kmemdup_nul() instead if the size is known exactly.
98  *
99  * Return: newly allocated copy of @s or %NULL in case of error
100  */
101 char *kstrndup(const char *s, size_t max, gfp_t gfp)
102 {
103         size_t len;
104         char *buf;
105
106         if (!s)
107                 return NULL;
108
109         len = strnlen(s, max);
110         buf = kmalloc_track_caller(len+1, gfp);
111         if (buf) {
112                 memcpy(buf, s, len);
113                 buf[len] = '\0';
114         }
115         return buf;
116 }
117 EXPORT_SYMBOL(kstrndup);
118
119 /**
120  * kmemdup - duplicate region of memory
121  *
122  * @src: memory region to duplicate
123  * @len: memory region length
124  * @gfp: GFP mask to use
125  *
126  * Return: newly allocated copy of @src or %NULL in case of error,
127  * result is physically contiguous. Use kfree() to free.
128  */
129 void *kmemdup_noprof(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
130 {
131         void *p;
132
133         p = kmalloc_node_track_caller_noprof(len, gfp, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
134         if (p)
135                 memcpy(p, src, len);
136         return p;
137 }
138 EXPORT_SYMBOL(kmemdup_noprof);
139
140 /**
141  * kmemdup_array - duplicate a given array.
142  *
143  * @src: array to duplicate.
144  * @count: number of elements to duplicate from array.
145  * @element_size: size of each element of array.
146  * @gfp: GFP mask to use.
147  *
148  * Return: duplicated array of @src or %NULL in case of error,
149  * result is physically contiguous. Use kfree() to free.
150  */
151 void *kmemdup_array(const void *src, size_t count, size_t element_size, gfp_t gfp)
152 {
153         return kmemdup(src, size_mul(element_size, count), gfp);
154 }
155 EXPORT_SYMBOL(kmemdup_array);
156
157 /**
158  * kvmemdup - duplicate region of memory
159  *
160  * @src: memory region to duplicate
161  * @len: memory region length
162  * @gfp: GFP mask to use
163  *
164  * Return: newly allocated copy of @src or %NULL in case of error,
165  * result may be not physically contiguous. Use kvfree() to free.
166  */
167 void *kvmemdup(const void *src, size_t len, gfp_t gfp)
168 {
169         void *p;
170
171         p = kvmalloc(len, gfp);
172         if (p)
173                 memcpy(p, src, len);
174         return p;
175 }
176 EXPORT_SYMBOL(kvmemdup);
177
178 /**
179  * kmemdup_nul - Create a NUL-terminated string from unterminated data
180  * @s: The data to stringify
181  * @len: The size of the data
182  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
183  *
184  * Return: newly allocated copy of @s with NUL-termination or %NULL in
185  * case of error
186  */
187 char *kmemdup_nul(const char *s, size_t len, gfp_t gfp)
188 {
189         char *buf;
190
191         if (!s)
192                 return NULL;
193
194         buf = kmalloc_track_caller(len + 1, gfp);
195         if (buf) {
196                 memcpy(buf, s, len);
197                 buf[len] = '\0';
198         }
199         return buf;
200 }
201 EXPORT_SYMBOL(kmemdup_nul);
202
203 static kmem_buckets *user_buckets __ro_after_init;
204
205 static int __init init_user_buckets(void)
206 {
207         user_buckets = kmem_buckets_create("memdup_user", 0, 0, INT_MAX, NULL);
208
209         return 0;
210 }
211 subsys_initcall(init_user_buckets);
212
213 /**
214  * memdup_user - duplicate memory region from user space
215  *
216  * @src: source address in user space
217  * @len: number of bytes to copy
218  *
219  * Return: an ERR_PTR() on failure.  Result is physically
220  * contiguous, to be freed by kfree().
221  */
222 void *memdup_user(const void __user *src, size_t len)
223 {
224         void *p;
225
226         p = kmem_buckets_alloc_track_caller(user_buckets, len, GFP_USER | __GFP_NOWARN);
227         if (!p)
228                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
229
230         if (copy_from_user(p, src, len)) {
231                 kfree(p);
232                 return ERR_PTR(-EFAULT);
233         }
234
235         return p;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(memdup_user);
238
239 /**
240  * vmemdup_user - duplicate memory region from user space
241  *
242  * @src: source address in user space
243  * @len: number of bytes to copy
244  *
245  * Return: an ERR_PTR() on failure.  Result may be not
246  * physically contiguous.  Use kvfree() to free.
247  */
248 void *vmemdup_user(const void __user *src, size_t len)
249 {
250         void *p;
251
252         p = kmem_buckets_valloc(user_buckets, len, GFP_USER);
253         if (!p)
254                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
255
256         if (copy_from_user(p, src, len)) {
257                 kvfree(p);
258                 return ERR_PTR(-EFAULT);
259         }
260
261         return p;
262 }
263 EXPORT_SYMBOL(vmemdup_user);
264
265 /**
266  * strndup_user - duplicate an existing string from user space
267  * @s: The string to duplicate
268  * @n: Maximum number of bytes to copy, including the trailing NUL.
269  *
270  * Return: newly allocated copy of @s or an ERR_PTR() in case of error
271  */
272 char *strndup_user(const char __user *s, long n)
273 {
274         char *p;
275         long length;
276
277         length = strnlen_user(s, n);
278
279         if (!length)
280                 return ERR_PTR(-EFAULT);
281
282         if (length > n)
283                 return ERR_PTR(-EINVAL);
284
285         p = memdup_user(s, length);
286
287         if (IS_ERR(p))
288                 return p;
289
290         p[length - 1] = '\0';
291
292         return p;
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(strndup_user);
295
296 /**
297  * memdup_user_nul - duplicate memory region from user space and NUL-terminate
298  *
299  * @src: source address in user space
300  * @len: number of bytes to copy
301  *
302  * Return: an ERR_PTR() on failure.
303  */
304 void *memdup_user_nul(const void __user *src, size_t len)
305 {
306         char *p;
307
308         /*
309          * Always use GFP_KERNEL, since copy_from_user() can sleep and
310          * cause pagefault, which makes it pointless to use GFP_NOFS
311          * or GFP_ATOMIC.
312          */
313         p = kmalloc_track_caller(len + 1, GFP_KERNEL);
314         if (!p)
315                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
316
317         if (copy_from_user(p, src, len)) {
318                 kfree(p);
319                 return ERR_PTR(-EFAULT);
320         }
321         p[len] = '\0';
322
323         return p;
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(memdup_user_nul);
326
327 /* Check if the vma is being used as a stack by this task */
328 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma)
329 {
330         struct task_struct * __maybe_unused t = current;
331
332         return (vma->vm_start <= KSTK_ESP(t) && vma->vm_end >= KSTK_ESP(t));
333 }
334
335 /*
336  * Change backing file, only valid to use during initial VMA setup.
337  */
338 void vma_set_file(struct vm_area_struct *vma, struct file *file)
339 {
340         /* Changing an anonymous vma with this is illegal */
341         get_file(file);
342         swap(vma->vm_file, file);
343         fput(file);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(vma_set_file);
346
347 #ifndef STACK_RND_MASK
348 #define STACK_RND_MASK (0x7ff >> (PAGE_SHIFT - 12))     /* 8MB of VA */
349 #endif
350
351 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top)
352 {
353         unsigned long random_variable = 0;
354
355         if (current->flags & PF_RANDOMIZE) {
356                 random_variable = get_random_long();
357                 random_variable &= STACK_RND_MASK;
358                 random_variable <<= PAGE_SHIFT;
359         }
360 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
361         return PAGE_ALIGN(stack_top) + random_variable;
362 #else
363         return PAGE_ALIGN(stack_top) - random_variable;
364 #endif
365 }
366
367 /**
368  * randomize_page - Generate a random, page aligned address
369  * @start:      The smallest acceptable address the caller will take.
370  * @range:      The size of the area, starting at @start, within which the
371  *              random address must fall.
372  *
373  * If @start + @range would overflow, @range is capped.
374  *
375  * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
376  * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
377  *
378  * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
379  * @start is returned.
380  */
381 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
382 {
383         if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
384                 range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
385                 start = PAGE_ALIGN(start);
386         }
387
388         if (start > ULONG_MAX - range)
389                 range = ULONG_MAX - start;
390
391         range >>= PAGE_SHIFT;
392
393         if (range == 0)
394                 return start;
395
396         return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_DEFAULT_TOPDOWN_MMAP_LAYOUT
400 unsigned long __weak arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
401 {
402         /* Is the current task 32bit ? */
403         if (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) || is_compat_task())
404                 return randomize_page(mm->brk, SZ_32M);
405
406         return randomize_page(mm->brk, SZ_1G);
407 }
408
409 unsigned long arch_mmap_rnd(void)
410 {
411         unsigned long rnd;
412
413 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
414         if (is_compat_task())
415                 rnd = get_random_long() & ((1UL << mmap_rnd_compat_bits) - 1);
416         else
417 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS */
418                 rnd = get_random_long() & ((1UL << mmap_rnd_bits) - 1);
419
420         return rnd << PAGE_SHIFT;
421 }
422
423 static int mmap_is_legacy(struct rlimit *rlim_stack)
424 {
425         if (current->personality & ADDR_COMPAT_LAYOUT)
426                 return 1;
427
428         /* On parisc the stack always grows up - so a unlimited stack should
429          * not be an indicator to use the legacy memory layout. */
430         if (rlim_stack->rlim_cur == RLIM_INFINITY &&
431                 !IS_ENABLED(CONFIG_STACK_GROWSUP))
432                 return 1;
433
434         return sysctl_legacy_va_layout;
435 }
436
437 /*
438  * Leave enough space between the mmap area and the stack to honour ulimit in
439  * the face of randomisation.
440  */
441 #define MIN_GAP         (SZ_128M)
442 #define MAX_GAP         (STACK_TOP / 6 * 5)
443
444 static unsigned long mmap_base(unsigned long rnd, struct rlimit *rlim_stack)
445 {
446 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
447         /*
448          * For an upwards growing stack the calculation is much simpler.
449          * Memory for the maximum stack size is reserved at the top of the
450          * task. mmap_base starts directly below the stack and grows
451          * downwards.
452          */
453         return PAGE_ALIGN_DOWN(mmap_upper_limit(rlim_stack) - rnd);
454 #else
455         unsigned long gap = rlim_stack->rlim_cur;
456         unsigned long pad = stack_guard_gap;
457
458         /* Account for stack randomization if necessary */
459         if (current->flags & PF_RANDOMIZE)
460                 pad += (STACK_RND_MASK << PAGE_SHIFT);
461
462         /* Values close to RLIM_INFINITY can overflow. */
463         if (gap + pad > gap)
464                 gap += pad;
465
466         if (gap < MIN_GAP && MIN_GAP < MAX_GAP)
467                 gap = MIN_GAP;
468         else if (gap > MAX_GAP)
469                 gap = MAX_GAP;
470
471         return PAGE_ALIGN(STACK_TOP - gap - rnd);
472 #endif
473 }
474
475 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim_stack)
476 {
477         unsigned long random_factor = 0UL;
478
479         if (current->flags & PF_RANDOMIZE)
480                 random_factor = arch_mmap_rnd();
481
482         if (mmap_is_legacy(rlim_stack)) {
483                 mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE + random_factor;
484                 clear_bit(MMF_TOPDOWN, &mm->flags);
485         } else {
486                 mm->mmap_base = mmap_base(random_factor, rlim_stack);
487                 set_bit(MMF_TOPDOWN, &mm->flags);
488         }
489 }
490 #elif defined(CONFIG_MMU) && !defined(HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT)
491 void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim_stack)
492 {
493         mm->mmap_base = TASK_UNMAPPED_BASE;
494         clear_bit(MMF_TOPDOWN, &mm->flags);
495 }
496 #endif
497 #ifdef CONFIG_MMU
498 EXPORT_SYMBOL_IF_KUNIT(arch_pick_mmap_layout);
499 #endif
500
501 /**
502  * __account_locked_vm - account locked pages to an mm's locked_vm
503  * @mm:          mm to account against
504  * @pages:       number of pages to account
505  * @inc:         %true if @pages should be considered positive, %false if not
506  * @task:        task used to check RLIMIT_MEMLOCK
507  * @bypass_rlim: %true if checking RLIMIT_MEMLOCK should be skipped
508  *
509  * Assumes @task and @mm are valid (i.e. at least one reference on each), and
510  * that mmap_lock is held as writer.
511  *
512  * Return:
513  * * 0       on success
514  * * -ENOMEM if RLIMIT_MEMLOCK would be exceeded.
515  */
516 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
517                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim)
518 {
519         unsigned long locked_vm, limit;
520         int ret = 0;
521
522         mmap_assert_write_locked(mm);
523
524         locked_vm = mm->locked_vm;
525         if (inc) {
526                 if (!bypass_rlim) {
527                         limit = task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
528                         if (locked_vm + pages > limit)
529                                 ret = -ENOMEM;
530                 }
531                 if (!ret)
532                         mm->locked_vm = locked_vm + pages;
533         } else {
534                 WARN_ON_ONCE(pages > locked_vm);
535                 mm->locked_vm = locked_vm - pages;
536         }
537
538         pr_debug("%s: [%d] caller %ps %c%lu %lu/%lu%s\n", __func__, task->pid,
539                  (void *)_RET_IP_, (inc) ? '+' : '-', pages << PAGE_SHIFT,
540                  locked_vm << PAGE_SHIFT, task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK),
541                  ret ? " - exceeded" : "");
542
543         return ret;
544 }
545 EXPORT_SYMBOL_GPL(__account_locked_vm);
546
547 /**
548  * account_locked_vm - account locked pages to an mm's locked_vm
549  * @mm:          mm to account against, may be NULL
550  * @pages:       number of pages to account
551  * @inc:         %true if @pages should be considered positive, %false if not
552  *
553  * Assumes a non-NULL @mm is valid (i.e. at least one reference on it).
554  *
555  * Return:
556  * * 0       on success, or if mm is NULL
557  * * -ENOMEM if RLIMIT_MEMLOCK would be exceeded.
558  */
559 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc)
560 {
561         int ret;
562
563         if (pages == 0 || !mm)
564                 return 0;
565
566         mmap_write_lock(mm);
567         ret = __account_locked_vm(mm, pages, inc, current,
568                                   capable(CAP_IPC_LOCK));
569         mmap_write_unlock(mm);
570
571         return ret;
572 }
573 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_locked_vm);
574
575 unsigned long vm_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
576         unsigned long len, unsigned long prot,
577         unsigned long flag, unsigned long pgoff)
578 {
579         unsigned long ret;
580         struct mm_struct *mm = current->mm;
581         unsigned long populate;
582         LIST_HEAD(uf);
583
584         ret = security_mmap_file(file, prot, flag);
585         if (!ret) {
586                 if (mmap_write_lock_killable(mm))
587                         return -EINTR;
588                 ret = do_mmap(file, addr, len, prot, flag, 0, pgoff, &populate,
589                               &uf);
590                 mmap_write_unlock(mm);
591                 userfaultfd_unmap_complete(mm, &uf);
592                 if (populate)
593                         mm_populate(ret, populate);
594         }
595         return ret;
596 }
597
598 unsigned long vm_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
599         unsigned long len, unsigned long prot,
600         unsigned long flag, unsigned long offset)
601 {
602         if (unlikely(offset + PAGE_ALIGN(len) < offset))
603                 return -EINVAL;
604         if (unlikely(offset_in_page(offset)))
605                 return -EINVAL;
606
607         return vm_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
608 }
609 EXPORT_SYMBOL(vm_mmap);
610
611 static gfp_t kmalloc_gfp_adjust(gfp_t flags, size_t size)
612 {
613         /*
614          * We want to attempt a large physically contiguous block first because
615          * it is less likely to fragment multiple larger blocks and therefore
616          * contribute to a long term fragmentation less than vmalloc fallback.
617          * However make sure that larger requests are not too disruptive - no
618          * OOM killer and no allocation failure warnings as we have a fallback.
619          */
620         if (size > PAGE_SIZE) {
621                 flags |= __GFP_NOWARN;
622
623                 if (!(flags & __GFP_RETRY_MAYFAIL))
624                         flags |= __GFP_NORETRY;
625
626                 /* nofail semantic is implemented by the vmalloc fallback */
627                 flags &= ~__GFP_NOFAIL;
628         }
629
630         return flags;
631 }
632
633 /**
634  * __kvmalloc_node - attempt to allocate physically contiguous memory, but upon
635  * failure, fall back to non-contiguous (vmalloc) allocation.
636  * @size: size of the request.
637  * @b: which set of kmalloc buckets to allocate from.
638  * @flags: gfp mask for the allocation - must be compatible (superset) with GFP_KERNEL.
639  * @node: numa node to allocate from
640  *
641  * Uses kmalloc to get the memory but if the allocation fails then falls back
642  * to the vmalloc allocator. Use kvfree for freeing the memory.
643  *
644  * GFP_NOWAIT and GFP_ATOMIC are not supported, neither is the __GFP_NORETRY modifier.
645  * __GFP_RETRY_MAYFAIL is supported, and it should be used only if kmalloc is
646  * preferable to the vmalloc fallback, due to visible performance drawbacks.
647  *
648  * Return: pointer to the allocated memory of %NULL in case of failure
649  */
650 void *__kvmalloc_node_noprof(DECL_BUCKET_PARAMS(size, b), gfp_t flags, int node)
651 {
652         void *ret;
653
654         /*
655          * It doesn't really make sense to fallback to vmalloc for sub page
656          * requests
657          */
658         ret = __kmalloc_node_noprof(PASS_BUCKET_PARAMS(size, b),
659                                     kmalloc_gfp_adjust(flags, size),
660                                     node);
661         if (ret || size <= PAGE_SIZE)
662                 return ret;
663
664         /* non-sleeping allocations are not supported by vmalloc */
665         if (!gfpflags_allow_blocking(flags))
666                 return NULL;
667
668         /* Don't even allow crazy sizes */
669         if (unlikely(size > INT_MAX)) {
670                 WARN_ON_ONCE(!(flags & __GFP_NOWARN));
671                 return NULL;
672         }
673
674         /*
675          * kvmalloc() can always use VM_ALLOW_HUGE_VMAP,
676          * since the callers already cannot assume anything
677          * about the resulting pointer, and cannot play
678          * protection games.
679          */
680         return __vmalloc_node_range_noprof(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
681                         flags, PAGE_KERNEL, VM_ALLOW_HUGE_VMAP,
682                         node, __builtin_return_address(0));
683 }
684 EXPORT_SYMBOL(__kvmalloc_node_noprof);
685
686 /**
687  * kvfree() - Free memory.
688  * @addr: Pointer to allocated memory.
689  *
690  * kvfree frees memory allocated by any of vmalloc(), kmalloc() or kvmalloc().
691  * It is slightly more efficient to use kfree() or vfree() if you are certain
692  * that you know which one to use.
693  *
694  * Context: Either preemptible task context or not-NMI interrupt.
695  */
696 void kvfree(const void *addr)
697 {
698         if (is_vmalloc_addr(addr))
699                 vfree(addr);
700         else
701                 kfree(addr);
702 }
703 EXPORT_SYMBOL(kvfree);
704
705 /**
706  * kvfree_sensitive - Free a data object containing sensitive information.
707  * @addr: address of the data object to be freed.
708  * @len: length of the data object.
709  *
710  * Use the special memzero_explicit() function to clear the content of a
711  * kvmalloc'ed object containing sensitive data to make sure that the
712  * compiler won't optimize out the data clearing.
713  */
714 void kvfree_sensitive(const void *addr, size_t len)
715 {
716         if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(addr))) {
717                 memzero_explicit((void *)addr, len);
718                 kvfree(addr);
719         }
720 }
721 EXPORT_SYMBOL(kvfree_sensitive);
722
723 /**
724  * kvrealloc - reallocate memory; contents remain unchanged
725  * @p: object to reallocate memory for
726  * @size: the size to reallocate
727  * @flags: the flags for the page level allocator
728  *
729  * If @p is %NULL, kvrealloc() behaves exactly like kvmalloc(). If @size is 0
730  * and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
731  *
732  * If __GFP_ZERO logic is requested, callers must ensure that, starting with the
733  * initial memory allocation, every subsequent call to this API for the same
734  * memory allocation is flagged with __GFP_ZERO. Otherwise, it is possible that
735  * __GFP_ZERO is not fully honored by this API.
736  *
737  * In any case, the contents of the object pointed to are preserved up to the
738  * lesser of the new and old sizes.
739  *
740  * This function must not be called concurrently with itself or kvfree() for the
741  * same memory allocation.
742  *
743  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
744  */
745 void *kvrealloc_noprof(const void *p, size_t size, gfp_t flags)
746 {
747         void *n;
748
749         if (is_vmalloc_addr(p))
750                 return vrealloc_noprof(p, size, flags);
751
752         n = krealloc_noprof(p, size, kmalloc_gfp_adjust(flags, size));
753         if (!n) {
754                 /* We failed to krealloc(), fall back to kvmalloc(). */
755                 n = kvmalloc_noprof(size, flags);
756                 if (!n)
757                         return NULL;
758
759                 if (p) {
760                         /* We already know that `p` is not a vmalloc address. */
761                         kasan_disable_current();
762                         memcpy(n, kasan_reset_tag(p), ksize(p));
763                         kasan_enable_current();
764
765                         kfree(p);
766                 }
767         }
768
769         return n;
770 }
771 EXPORT_SYMBOL(kvrealloc_noprof);
772
773 /**
774  * __vmalloc_array - allocate memory for a virtually contiguous array.
775  * @n: number of elements.
776  * @size: element size.
777  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
778  */
779 void *__vmalloc_array_noprof(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
780 {
781         size_t bytes;
782
783         if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
784                 return NULL;
785         return __vmalloc_noprof(bytes, flags);
786 }
787 EXPORT_SYMBOL(__vmalloc_array_noprof);
788
789 /**
790  * vmalloc_array - allocate memory for a virtually contiguous array.
791  * @n: number of elements.
792  * @size: element size.
793  */
794 void *vmalloc_array_noprof(size_t n, size_t size)
795 {
796         return __vmalloc_array_noprof(n, size, GFP_KERNEL);
797 }
798 EXPORT_SYMBOL(vmalloc_array_noprof);
799
800 /**
801  * __vcalloc - allocate and zero memory for a virtually contiguous array.
802  * @n: number of elements.
803  * @size: element size.
804  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
805  */
806 void *__vcalloc_noprof(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
807 {
808         return __vmalloc_array_noprof(n, size, flags | __GFP_ZERO);
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(__vcalloc_noprof);
811
812 /**
813  * vcalloc - allocate and zero memory for a virtually contiguous array.
814  * @n: number of elements.
815  * @size: element size.
816  */
817 void *vcalloc_noprof(size_t n, size_t size)
818 {
819         return __vmalloc_array_noprof(n, size, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
820 }
821 EXPORT_SYMBOL(vcalloc_noprof);
822
823 struct anon_vma *folio_anon_vma(struct folio *folio)
824 {
825         unsigned long mapping = (unsigned long)folio->mapping;
826
827         if ((mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
828                 return NULL;
829         return (void *)(mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
830 }
831
832 /**
833  * folio_mapping - Find the mapping where this folio is stored.
834  * @folio: The folio.
835  *
836  * For folios which are in the page cache, return the mapping that this
837  * page belongs to.  Folios in the swap cache return the swap mapping
838  * this page is stored in (which is different from the mapping for the
839  * swap file or swap device where the data is stored).
840  *
841  * You can call this for folios which aren't in the swap cache or page
842  * cache and it will return NULL.
843  */
844 struct address_space *folio_mapping(struct folio *folio)
845 {
846         struct address_space *mapping;
847
848         /* This happens if someone calls flush_dcache_page on slab page */
849         if (unlikely(folio_test_slab(folio)))
850                 return NULL;
851
852         if (unlikely(folio_test_swapcache(folio)))
853                 return swap_address_space(folio->swap);
854
855         mapping = folio->mapping;
856         if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS)
857                 return NULL;
858
859         return mapping;
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(folio_mapping);
862
863 /**
864  * folio_copy - Copy the contents of one folio to another.
865  * @dst: Folio to copy to.
866  * @src: Folio to copy from.
867  *
868  * The bytes in the folio represented by @src are copied to @dst.
869  * Assumes the caller has validated that @dst is at least as large as @src.
870  * Can be called in atomic context for order-0 folios, but if the folio is
871  * larger, it may sleep.
872  */
873 void folio_copy(struct folio *dst, struct folio *src)
874 {
875         long i = 0;
876         long nr = folio_nr_pages(src);
877
878         for (;;) {
879                 copy_highpage(folio_page(dst, i), folio_page(src, i));
880                 if (++i == nr)
881                         break;
882                 cond_resched();
883         }
884 }
885 EXPORT_SYMBOL(folio_copy);
886
887 int folio_mc_copy(struct folio *dst, struct folio *src)
888 {
889         long nr = folio_nr_pages(src);
890         long i = 0;
891
892         for (;;) {
893                 if (copy_mc_highpage(folio_page(dst, i), folio_page(src, i)))
894                         return -EHWPOISON;
895                 if (++i == nr)
896                         break;
897                 cond_resched();
898         }
899
900         return 0;
901 }
902 EXPORT_SYMBOL(folio_mc_copy);
903
904 int sysctl_overcommit_memory __read_mostly = OVERCOMMIT_GUESS;
905 int sysctl_overcommit_ratio __read_mostly = 50;
906 unsigned long sysctl_overcommit_kbytes __read_mostly;
907 int sysctl_max_map_count __read_mostly = DEFAULT_MAX_MAP_COUNT;
908 unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 17; /* 128MB */
909 unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes __read_mostly = 1UL << 13; /* 8MB */
910
911 int overcommit_ratio_handler(const struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
912                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
913 {
914         int ret;
915
916         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
917         if (ret == 0 && write)
918                 sysctl_overcommit_kbytes = 0;
919         return ret;
920 }
921
922 static void sync_overcommit_as(struct work_struct *dummy)
923 {
924         percpu_counter_sync(&vm_committed_as);
925 }
926
927 int overcommit_policy_handler(const struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
928                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
929 {
930         struct ctl_table t;
931         int new_policy = -1;
932         int ret;
933
934         /*
935          * The deviation of sync_overcommit_as could be big with loose policy
936          * like OVERCOMMIT_ALWAYS/OVERCOMMIT_GUESS. When changing policy to
937          * strict OVERCOMMIT_NEVER, we need to reduce the deviation to comply
938          * with the strict "NEVER", and to avoid possible race condition (even
939          * though user usually won't too frequently do the switching to policy
940          * OVERCOMMIT_NEVER), the switch is done in the following order:
941          *      1. changing the batch
942          *      2. sync percpu count on each CPU
943          *      3. switch the policy
944          */
945         if (write) {
946                 t = *table;
947                 t.data = &new_policy;
948                 ret = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
949                 if (ret || new_policy == -1)
950                         return ret;
951
952                 mm_compute_batch(new_policy);
953                 if (new_policy == OVERCOMMIT_NEVER)
954                         schedule_on_each_cpu(sync_overcommit_as);
955                 sysctl_overcommit_memory = new_policy;
956         } else {
957                 ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
958         }
959
960         return ret;
961 }
962
963 int overcommit_kbytes_handler(const struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
964                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
965 {
966         int ret;
967
968         ret = proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
969         if (ret == 0 && write)
970                 sysctl_overcommit_ratio = 0;
971         return ret;
972 }
973
974 /*
975  * Committed memory limit enforced when OVERCOMMIT_NEVER policy is used
976  */
977 unsigned long vm_commit_limit(void)
978 {
979         unsigned long allowed;
980
981         if (sysctl_overcommit_kbytes)
982                 allowed = sysctl_overcommit_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
983         else
984                 allowed = ((totalram_pages() - hugetlb_total_pages())
985                            * sysctl_overcommit_ratio / 100);
986         allowed += total_swap_pages;
987
988         return allowed;
989 }
990
991 /*
992  * Make sure vm_committed_as in one cacheline and not cacheline shared with
993  * other variables. It can be updated by several CPUs frequently.
994  */
995 struct percpu_counter vm_committed_as ____cacheline_aligned_in_smp;
996
997 /*
998  * The global memory commitment made in the system can be a metric
999  * that can be used to drive ballooning decisions when Linux is hosted
1000  * as a guest. On Hyper-V, the host implements a policy engine for dynamically
1001  * balancing memory across competing virtual machines that are hosted.
1002  * Several metrics drive this policy engine including the guest reported
1003  * memory commitment.
1004  *
1005  * The time cost of this is very low for small platforms, and for big
1006  * platform like a 2S/36C/72T Skylake server, in worst case where
1007  * vm_committed_as's spinlock is under severe contention, the time cost
1008  * could be about 30~40 microseconds.
1009  */
1010 unsigned long vm_memory_committed(void)
1011 {
1012         return percpu_counter_sum_positive(&vm_committed_as);
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL_GPL(vm_memory_committed);
1015
1016 /*
1017  * Check that a process has enough memory to allocate a new virtual
1018  * mapping. 0 means there is enough memory for the allocation to
1019  * succeed and -ENOMEM implies there is not.
1020  *
1021  * We currently support three overcommit policies, which are set via the
1022  * vm.overcommit_memory sysctl.  See Documentation/mm/overcommit-accounting.rst
1023  *
1024  * Strict overcommit modes added 2002 Feb 26 by Alan Cox.
1025  * Additional code 2002 Jul 20 by Robert Love.
1026  *
1027  * cap_sys_admin is 1 if the process has admin privileges, 0 otherwise.
1028  *
1029  * Note this is a helper function intended to be used by LSMs which
1030  * wish to use this logic.
1031  */
1032 int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin)
1033 {
1034         long allowed;
1035         unsigned long bytes_failed;
1036
1037         vm_acct_memory(pages);
1038
1039         /*
1040          * Sometimes we want to use more memory than we have
1041          */
1042         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_ALWAYS)
1043                 return 0;
1044
1045         if (sysctl_overcommit_memory == OVERCOMMIT_GUESS) {
1046                 if (pages > totalram_pages() + total_swap_pages)
1047                         goto error;
1048                 return 0;
1049         }
1050
1051         allowed = vm_commit_limit();
1052         /*
1053          * Reserve some for root
1054          */
1055         if (!cap_sys_admin)
1056                 allowed -= sysctl_admin_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
1057
1058         /*
1059          * Don't let a single process grow so big a user can't recover
1060          */
1061         if (mm) {
1062                 long reserve = sysctl_user_reserve_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
1063
1064                 allowed -= min_t(long, mm->total_vm / 32, reserve);
1065         }
1066
1067         if (percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as) < allowed)
1068                 return 0;
1069 error:
1070         bytes_failed = pages << PAGE_SHIFT;
1071         pr_warn_ratelimited("%s: pid: %d, comm: %s, bytes: %lu not enough memory for the allocation\n",
1072                             __func__, current->pid, current->comm, bytes_failed);
1073         vm_unacct_memory(pages);
1074
1075         return -ENOMEM;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * get_cmdline() - copy the cmdline value to a buffer.
1080  * @task:     the task whose cmdline value to copy.
1081  * @buffer:   the buffer to copy to.
1082  * @buflen:   the length of the buffer. Larger cmdline values are truncated
1083  *            to this length.
1084  *
1085  * Return: the size of the cmdline field copied. Note that the copy does
1086  * not guarantee an ending NULL byte.
1087  */
1088 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen)
1089 {
1090         int res = 0;
1091         unsigned int len;
1092         struct mm_struct *mm = get_task_mm(task);
1093         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
1094         if (!mm)
1095                 goto out;
1096         if (!mm->arg_end)
1097                 goto out_mm;    /* Shh! No looking before we're done */
1098
1099         spin_lock(&mm->arg_lock);
1100         arg_start = mm->arg_start;
1101         arg_end = mm->arg_end;
1102         env_start = mm->env_start;
1103         env_end = mm->env_end;
1104         spin_unlock(&mm->arg_lock);
1105
1106         len = arg_end - arg_start;
1107
1108         if (len > buflen)
1109                 len = buflen;
1110
1111         res = access_process_vm(task, arg_start, buffer, len, FOLL_FORCE);
1112
1113         /*
1114          * If the nul at the end of args has been overwritten, then
1115          * assume application is using setproctitle(3).
1116          */
1117         if (res > 0 && buffer[res-1] != '\0' && len < buflen) {
1118                 len = strnlen(buffer, res);
1119                 if (len < res) {
1120                         res = len;
1121                 } else {
1122                         len = env_end - env_start;
1123                         if (len > buflen - res)
1124                                 len = buflen - res;
1125                         res += access_process_vm(task, env_start,
1126                                                  buffer+res, len,
1127                                                  FOLL_FORCE);
1128                         res = strnlen(buffer, res);
1129                 }
1130         }
1131 out_mm:
1132         mmput(mm);
1133 out:
1134         return res;
1135 }
1136
1137 int __weak memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2)
1138 {
1139         char *addr1, *addr2;
1140         int ret;
1141
1142         addr1 = kmap_local_page(page1);
1143         addr2 = kmap_local_page(page2);
1144         ret = memcmp(addr1, addr2, PAGE_SIZE);
1145         kunmap_local(addr2);
1146         kunmap_local(addr1);
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 #ifdef CONFIG_PRINTK
1151 /**
1152  * mem_dump_obj - Print available provenance information
1153  * @object: object for which to find provenance information.
1154  *
1155  * This function uses pr_cont(), so that the caller is expected to have
1156  * printed out whatever preamble is appropriate.  The provenance information
1157  * depends on the type of object and on how much debugging is enabled.
1158  * For example, for a slab-cache object, the slab name is printed, and,
1159  * if available, the return address and stack trace from the allocation
1160  * and last free path of that object.
1161  */
1162 void mem_dump_obj(void *object)
1163 {
1164         const char *type;
1165
1166         if (kmem_dump_obj(object))
1167                 return;
1168
1169         if (vmalloc_dump_obj(object))
1170                 return;
1171
1172         if (is_vmalloc_addr(object))
1173                 type = "vmalloc memory";
1174         else if (virt_addr_valid(object))
1175                 type = "non-slab/vmalloc memory";
1176         else if (object == NULL)
1177                 type = "NULL pointer";
1178         else if (object == ZERO_SIZE_PTR)
1179                 type = "zero-size pointer";
1180         else
1181                 type = "non-paged memory";
1182
1183         pr_cont(" %s\n", type);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(mem_dump_obj);
1186 #endif
1187
1188 /*
1189  * A driver might set a page logically offline -- PageOffline() -- and
1190  * turn the page inaccessible in the hypervisor; after that, access to page
1191  * content can be fatal.
1192  *
1193  * Some special PFN walkers -- i.e., /proc/kcore -- read content of random
1194  * pages after checking PageOffline(); however, these PFN walkers can race
1195  * with drivers that set PageOffline().
1196  *
1197  * page_offline_freeze()/page_offline_thaw() allows for a subsystem to
1198  * synchronize with such drivers, achieving that a page cannot be set
1199  * PageOffline() while frozen.
1200  *
1201  * page_offline_begin()/page_offline_end() is used by drivers that care about
1202  * such races when setting a page PageOffline().
1203  */
1204 static DECLARE_RWSEM(page_offline_rwsem);
1205
1206 void page_offline_freeze(void)
1207 {
1208         down_read(&page_offline_rwsem);
1209 }
1210
1211 void page_offline_thaw(void)
1212 {
1213         up_read(&page_offline_rwsem);
1214 }
1215
1216 void page_offline_begin(void)
1217 {
1218         down_write(&page_offline_rwsem);
1219 }
1220 EXPORT_SYMBOL(page_offline_begin);
1221
1222 void page_offline_end(void)
1223 {
1224         up_write(&page_offline_rwsem);
1225 }
1226 EXPORT_SYMBOL(page_offline_end);
1227
1228 #ifndef flush_dcache_folio
1229 void flush_dcache_folio(struct folio *folio)
1230 {
1231         long i, nr = folio_nr_pages(folio);
1232
1233         for (i = 0; i < nr; i++)
1234                 flush_dcache_page(folio_page(folio, i));
1235 }
1236 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_folio);
1237 #endif
This page took 0.097395 seconds and 4 git commands to generate.