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/module.h>
  22 #include <linux/file.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/falloc.h>
  25 #include <linux/miscdevice.h>
  26 #include <linux/security.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/mman.h>
  29 #include <linux/uaccess.h>
  30 #include <linux/personality.h>
  31 #include <linux/bitops.h>
  32 #include <linux/mutex.h>
  33 #include <linux/shmem_fs.h>
  34 #include "ashmem.h"
  35
  36 #define ASHMEM_NAME_PREFIX "dev/ashmem/"
  37 #define ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN (sizeof(ASHMEM_NAME_PREFIX) - 1)
  38 #define ASHMEM_FULL_NAME_LEN (ASHMEM_NAME_LEN + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN)
  39
  40 /**
  41  * struct ashmem_area - The anonymous shared memory area
  42  * @name:               The optional name in /proc/pid/maps
  43  * @unpinned_list:      The list of all ashmem areas
  44  * @file:               The shmem-based backing file
  45  * @size:               The size of the mapping, in bytes
  46  * @prot_masks:         The allowed protection bits, as vm_flags
  47  *
  48  * The lifecycle of this structure is from our parent file's open() until
  49  * its release(). It is also protected by 'ashmem_mutex'
  50  *
  51  * Warning: Mappings do NOT pin this structure; It dies on close()
  52  */
  53 struct ashmem_area {
  54         char name[ASHMEM_FULL_NAME_LEN];
  55         struct list_head unpinned_list;
  56         struct file *file;
  57         size_t size;
  58         unsigned long prot_mask;
  59 };
  60
  61 /**
  62  * struct ashmem_range - A range of unpinned/evictable pages
  63  * @lru:                 The entry in the LRU list
  64  * @unpinned:            The entry in its area's unpinned list
  65  * @asma:                The associated anonymous shared memory area.
  66  * @pgstart:             The starting page (inclusive)
  67  * @pgend:               The ending page (inclusive)
  68  * @purged:              The purge status (ASHMEM_NOT or ASHMEM_WAS_PURGED)
  69  *
  70  * The lifecycle of this structure is from unpin to pin.
  71  * It is protected by 'ashmem_mutex'
  72  */
  73 struct ashmem_range {
  74         struct list_head lru;
  75         struct list_head unpinned;
  76         struct ashmem_area *asma;
  77         size_t pgstart;
  78         size_t pgend;
  79         unsigned int purged;
  80 };
  81
  82 /* LRU list of unpinned pages, protected by ashmem_mutex */
  83 static LIST_HEAD(ashmem_lru_list);
  84
  85 /**
  86  * long lru_count - The count of pages on our LRU list.
  87  *
  88  * This is protected by ashmem_mutex.
  89  */
  90 static unsigned long lru_count;
  91
  92 /**
  93  * ashmem_mutex - protects the list of and each individual ashmem_area
  94  *
  95  * Lock Ordering: ashmex_mutex -> i_mutex -> i_alloc_sem
  96  */
  97 static DEFINE_MUTEX(ashmem_mutex);
  98
  99 static struct kmem_cache *ashmem_area_cachep __read_mostly;
 100 static struct kmem_cache *ashmem_range_cachep __read_mostly;
 101
 102 #define range_size(range) \
 103         ((range)->pgend - (range)->pgstart + 1)
 104
 105 #define range_on_lru(range) \
 106         ((range)->purged == ASHMEM_NOT_PURGED)
 107
 108 #define page_range_subsumes_range(range, start, end) \
 109         (((range)->pgstart >= (start)) && ((range)->pgend <= (end)))
 110
 111 #define page_range_subsumed_by_range(range, start, end) \
 112         (((range)->pgstart <= (start)) && ((range)->pgend >= (end)))
 113
 114 #define page_in_range(range, page) \
 115         (((range)->pgstart <= (page)) && ((range)->pgend >= (page)))
 116
 117 #define page_range_in_range(range, start, end) \
 118         (page_in_range(range, start) || page_in_range(range, end) || \
 119                 page_range_subsumes_range(range, start, end))
 120
 121 #define range_before_page(range, page) \
 122         ((range)->pgend < (page))
 123
 124 #define PROT_MASK               (PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE)
 125
 126 /**
 127  * lru_add() - Adds a range of memory to the LRU list
 128  * @range:     The memory range being added.
 129  *
 130  * The range is first added to the end (tail) of the LRU list.
 131  * After this, the size of the range is added to @lru_count
 132  */
 133 static inline void lru_add(struct ashmem_range *range)
 134 {
 135         list_add_tail(&range->lru, &ashmem_lru_list);
 136         lru_count += range_size(range);
 137 }
 138
 139 /**
 140  * lru_del() - Removes a range of memory from the LRU list
 141  * @range:     The memory range being removed
 142  *
 143  * The range is first deleted from the LRU list.
 144  * After this, the size of the range is removed from @lru_count
 145  */
 146 static inline void lru_del(struct ashmem_range *range)
 147 {
 148         list_del(&range->lru);
 149         lru_count -= range_size(range);
 150 }
 151
 152 /**
 153  * range_alloc() - Allocates and initializes a new ashmem_range structure
 154  * @asma:          The associated ashmem_area
 155  * @prev_range:    The previous ashmem_range in the sorted asma->unpinned list
 156  * @purged:        Initial purge status (ASMEM_NOT_PURGED or ASHMEM_WAS_PURGED)
 157  * @start:         The starting page (inclusive)
 158  * @end:           The ending page (inclusive)
 159  *
 160  * This function is protected by ashmem_mutex.
 161  *
 162  * Return: 0 if successful, or -ENOMEM if there is an error
 163  */
 164 static int range_alloc(struct ashmem_area *asma,
 165                        struct ashmem_range *prev_range, unsigned int purged,
 166                        size_t start, size_t end)
 167 {
 168         struct ashmem_range *range;
 169
 170         range = kmem_cache_zalloc(ashmem_range_cachep, GFP_KERNEL);
 171         if (unlikely(!range))
 172                 return -ENOMEM;
 173
 174         range->asma = asma;
 175         range->pgstart = start;
 176         range->pgend = end;
 177         range->purged = purged;
 178
 179         list_add_tail(&range->unpinned, &prev_range->unpinned);
 180
 181         if (range_on_lru(range))
 182                 lru_add(range);
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * range_del() - Deletes and dealloctes an ashmem_range structure
 189  * @range:       The associated ashmem_range that has previously been allocated
 190  */
 191 static void range_del(struct ashmem_range *range)
 192 {
 193         list_del(&range->unpinned);
 194         if (range_on_lru(range))
 195                 lru_del(range);
 196         kmem_cache_free(ashmem_range_cachep, range);
 197 }
 198
 199 /**
 200  * range_shrink() - Shrinks an ashmem_range
 201  * @range:          The associated ashmem_range being shrunk
 202  * @start:          The starting byte of the new range
 203  * @end:            The ending byte of the new range
 204  *
 205  * This does not modify the data inside the existing range in any way - It
 206  * simply shrinks the boundaries of the range.
 207  *
 208  * Theoretically, with a little tweaking, this could eventually be changed
 209  * to range_resize, and expand the lru_count if the new range is larger.
 210  */
 211 static inline void range_shrink(struct ashmem_range *range,
 212                                 size_t start, size_t end)
 213 {
 214         size_t pre = range_size(range);
 215
 216         range->pgstart = start;
 217         range->pgend = end;
 218
 219         if (range_on_lru(range))
 220                 lru_count -= pre - range_size(range);
 221 }
 222
 223 /**
 224  * ashmem_open() - Opens an Anonymous Shared Memory structure
 225  * @inode:         The backing file's index node(?)
 226  * @file:          The backing file
 227  *
 228  * Please note that the ashmem_area is not returned by this function - It is
 229  * instead written to "file->private_data".
 230  *
 231  * Return: 0 if successful, or another code if unsuccessful.
 232  */
 233 static int ashmem_open(struct inode *inode, struct file *file)
 234 {
 235         struct ashmem_area *asma;
 236         int ret;
 237
 238         ret = generic_file_open(inode, file);
 239         if (unlikely(ret))
 240                 return ret;
 241
 242         asma = kmem_cache_zalloc(ashmem_area_cachep, GFP_KERNEL);
 243         if (unlikely(!asma))
 244                 return -ENOMEM;
 245
 246         INIT_LIST_HEAD(&asma->unpinned_list);
 247         memcpy(asma->name, ASHMEM_NAME_PREFIX, ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN);
 248         asma->prot_mask = PROT_MASK;
 249         file->private_data = asma;
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 /**
 255  * ashmem_release() - Releases an Anonymous Shared Memory structure
 256  * @ignored:          The backing file's Index Node(?) - It is ignored here.
 257  * @file:             The backing file
 258  *
 259  * Return: 0 if successful. If it is anything else, go have a coffee and
 260  * try again.
 261  */
 262 static int ashmem_release(struct inode *ignored, struct file *file)
 263 {
 264         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 265         struct ashmem_range *range, *next;
 266
 267         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 268         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned)
 269                 range_del(range);
 270         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 271
 272         if (asma->file)
 273                 fput(asma->file);
 274         kmem_cache_free(ashmem_area_cachep, asma);
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 /**
 280  * ashmem_read() - Reads a set of bytes from an Ashmem-enabled file
 281  * @file:          The associated backing file.
 282  * @buf:           The buffer of data being written to
 283  * @len:           The number of bytes being read
 284  * @pos:           The position of the first byte to read.
 285  *
 286  * Return: 0 if successful, or another return code if not.
 287  */
 288 static ssize_t ashmem_read(struct file *file, char __user *buf,
 289                            size_t len, loff_t *pos)
 290 {
 291         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 292         int ret = 0;
 293
 294         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 295
 296         /* If size is not set, or set to 0, always return EOF. */
 297         if (asma->size == 0)
 298                 goto out_unlock;
 299
 300         if (!asma->file) {
 301                 ret = -EBADF;
 302                 goto out_unlock;
 303         }
 304
 305         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 306
 307         /*
 308          * asma and asma->file are used outside the lock here.  We assume
 309          * once asma->file is set it will never be changed, and will not
 310          * be destroyed until all references to the file are dropped and
 311          * ashmem_release is called.
 312          */
 313         ret = asma->file->f_op->read(asma->file, buf, len, pos);
 314         if (ret >= 0) {
 315                 /** Update backing file pos, since f_ops->read() doesn't */
 316                 asma->file->f_pos = *pos;
 317         }
 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 (unlikely(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         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 445         list_for_each_entry_safe(range, next, &ashmem_lru_list, lru) {
 446                 loff_t start = range->pgstart * PAGE_SIZE;
 447                 loff_t end = (range->pgend + 1) * PAGE_SIZE;
 448
 449                 vfs_fallocate(range->asma->file,
 450                                 FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
 451                                 start, end - start);
 452                 range->purged = ASHMEM_WAS_PURGED;
 453                 lru_del(range);
 454
 455                 freed += range_size(range);
 456                 if (--sc->nr_to_scan <= 0)
 457                         break;
 458         }
 459         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 460         return freed;
 461 }
 462
 463 static unsigned long
 464 ashmem_shrink_count(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 465 {
 466         /*
 467          * note that lru_count is count of pages on the lru, not a count of
 468          * objects on the list. This means the scan function needs to return the
 469          * number of pages freed, not the number of objects scanned.
 470          */
 471         return lru_count;
 472 }
 473
 474 static struct shrinker ashmem_shrinker = {
 475         .count_objects = ashmem_shrink_count,
 476         .scan_objects = ashmem_shrink_scan,
 477         /*
 478          * XXX (dchinner): I wish people would comment on why they need on
 479          * significant changes to the default value here
 480          */
 481         .seeks = DEFAULT_SEEKS * 4,
 482 };
 483
 484 static int set_prot_mask(struct ashmem_area *asma, unsigned long prot)
 485 {
 486         int ret = 0;
 487
 488         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 489
 490         /* the user can only remove, not add, protection bits */
 491         if (unlikely((asma->prot_mask & prot) != prot)) {
 492                 ret = -EINVAL;
 493                 goto out;
 494         }
 495
 496         /* does the application expect PROT_READ to imply PROT_EXEC? */
 497         if ((prot & PROT_READ) && (current->personality & READ_IMPLIES_EXEC))
 498                 prot |= PROT_EXEC;
 499
 500         asma->prot_mask = prot;
 501
 502 out:
 503         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 504         return ret;
 505 }
 506
 507 static int set_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 508 {
 509         int len;
 510         int ret = 0;
 511         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 512
 513         /*
 514          * Holding the ashmem_mutex while doing a copy_from_user might cause
 515          * an data abort which would try to access mmap_sem. If another
 516          * thread has invoked ashmem_mmap then it will be holding the
 517          * semaphore and will be waiting for ashmem_mutex, there by leading to
 518          * deadlock. We'll release the mutex  and take the name to a local
 519          * variable that does not need protection and later copy the local
 520          * variable to the structure member with lock held.
 521          */
 522         len = strncpy_from_user(local_name, name, ASHMEM_NAME_LEN);
 523         if (len < 0)
 524                 return len;
 525         if (len == ASHMEM_NAME_LEN)
 526                 local_name[ASHMEM_NAME_LEN - 1] = '\0';
 527         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 528         /* cannot change an existing mapping's name */
 529         if (unlikely(asma->file))
 530                 ret = -EINVAL;
 531         else
 532                 strcpy(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, local_name);
 533
 534         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 535         return ret;
 536 }
 537
 538 static int get_name(struct ashmem_area *asma, void __user *name)
 539 {
 540         int ret = 0;
 541         size_t len;
 542         /*
 543          * Have a local variable to which we'll copy the content
 544          * from asma with the lock held. Later we can copy this to the user
 545          * space safely without holding any locks. So even if we proceed to
 546          * wait for mmap_sem, it won't lead to deadlock.
 547          */
 548         char local_name[ASHMEM_NAME_LEN];
 549
 550         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 551         if (asma->name[ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN] != '\0') {
 552
 553                 /*
 554                  * Copying only `len', instead of ASHMEM_NAME_LEN, bytes
 555                  * prevents us from revealing one user's stack to another.
 556                  */
 557                 len = strlen(asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN) + 1;
 558                 memcpy(local_name, asma->name + ASHMEM_NAME_PREFIX_LEN, len);
 559         } else {
 560                 len = sizeof(ASHMEM_NAME_DEF);
 561                 memcpy(local_name, ASHMEM_NAME_DEF, len);
 562         }
 563         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 564
 565         /*
 566          * Now we are just copying from the stack variable to userland
 567          * No lock held
 568          */
 569         if (unlikely(copy_to_user(name, local_name, len)))
 570                 ret = -EFAULT;
 571         return ret;
 572 }
 573
 574 /*
 575  * ashmem_pin - pin the given ashmem region, returning whether it was
 576  * previously purged (ASHMEM_WAS_PURGED) or not (ASHMEM_NOT_PURGED).
 577  *
 578  * Caller must hold ashmem_mutex.
 579  */
 580 static int ashmem_pin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 581 {
 582         struct ashmem_range *range, *next;
 583         int ret = ASHMEM_NOT_PURGED;
 584
 585         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 586                 /* moved past last applicable page; we can short circuit */
 587                 if (range_before_page(range, pgstart))
 588                         break;
 589
 590                 /*
 591                  * The user can ask us to pin pages that span multiple ranges,
 592                  * or to pin pages that aren't even unpinned, so this is messy.
 593                  *
 594                  * Four cases:
 595                  * 1. The requested range subsumes an existing range, so we
 596                  *    just remove the entire matching range.
 597                  * 2. The requested range overlaps the start of an existing
 598                  *    range, so we just update that range.
 599                  * 3. The requested range overlaps the end of an existing
 600                  *    range, so we just update that range.
 601                  * 4. The requested range punches a hole in an existing range,
 602                  *    so we have to update one side of the range and then
 603                  *    create a new range for the other side.
 604                  */
 605                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 606                         ret |= range->purged;
 607
 608                         /* Case #1: Easy. Just nuke the whole thing. */
 609                         if (page_range_subsumes_range(range, pgstart, pgend)) {
 610                                 range_del(range);
 611                                 continue;
 612                         }
 613
 614                         /* Case #2: We overlap from the start, so adjust it */
 615                         if (range->pgstart >= pgstart) {
 616                                 range_shrink(range, pgend + 1, range->pgend);
 617                                 continue;
 618                         }
 619
 620                         /* Case #3: We overlap from the rear, so adjust it */
 621                         if (range->pgend <= pgend) {
 622                                 range_shrink(range, range->pgstart, pgstart-1);
 623                                 continue;
 624                         }
 625
 626                         /*
 627                          * Case #4: We eat a chunk out of the middle. A bit
 628                          * more complicated, we allocate a new range for the
 629                          * second half and adjust the first chunk's endpoint.
 630                          */
 631                         range_alloc(asma, range, range->purged,
 632                                     pgend + 1, range->pgend);
 633                         range_shrink(range, range->pgstart, pgstart - 1);
 634                         break;
 635                 }
 636         }
 637
 638         return ret;
 639 }
 640
 641 /*
 642  * ashmem_unpin - unpin the given range of pages. Returns zero on success.
 643  *
 644  * Caller must hold ashmem_mutex.
 645  */
 646 static int ashmem_unpin(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart, size_t pgend)
 647 {
 648         struct ashmem_range *range, *next;
 649         unsigned int purged = ASHMEM_NOT_PURGED;
 650
 651 restart:
 652         list_for_each_entry_safe(range, next, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 653                 /* short circuit: this is our insertion point */
 654                 if (range_before_page(range, pgstart))
 655                         break;
 656
 657                 /*
 658                  * The user can ask us to unpin pages that are already entirely
 659                  * or partially pinned. We handle those two cases here.
 660                  */
 661                 if (page_range_subsumed_by_range(range, pgstart, pgend))
 662                         return 0;
 663                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 664                         pgstart = min_t(size_t, range->pgstart, pgstart),
 665                         pgend = max_t(size_t, range->pgend, pgend);
 666                         purged |= range->purged;
 667                         range_del(range);
 668                         goto restart;
 669                 }
 670         }
 671
 672         return range_alloc(asma, range, purged, pgstart, pgend);
 673 }
 674
 675 /*
 676  * ashmem_get_pin_status - Returns ASHMEM_IS_UNPINNED if _any_ pages in the
 677  * given interval are unpinned and ASHMEM_IS_PINNED otherwise.
 678  *
 679  * Caller must hold ashmem_mutex.
 680  */
 681 static int ashmem_get_pin_status(struct ashmem_area *asma, size_t pgstart,
 682                                  size_t pgend)
 683 {
 684         struct ashmem_range *range;
 685         int ret = ASHMEM_IS_PINNED;
 686
 687         list_for_each_entry(range, &asma->unpinned_list, unpinned) {
 688                 if (range_before_page(range, pgstart))
 689                         break;
 690                 if (page_range_in_range(range, pgstart, pgend)) {
 691                         ret = ASHMEM_IS_UNPINNED;
 692                         break;
 693                 }
 694         }
 695
 696         return ret;
 697 }
 698
 699 static int ashmem_pin_unpin(struct ashmem_area *asma, unsigned long cmd,
 700                             void __user *p)
 701 {
 702         struct ashmem_pin pin;
 703         size_t pgstart, pgend;
 704         int ret = -EINVAL;
 705
 706         if (unlikely(!asma->file))
 707                 return -EINVAL;
 708
 709         if (unlikely(copy_from_user(&pin, p, sizeof(pin))))
 710                 return -EFAULT;
 711
 712         /* per custom, you can pass zero for len to mean "everything onward" */
 713         if (!pin.len)
 714                 pin.len = PAGE_ALIGN(asma->size) - pin.offset;
 715
 716         if (unlikely((pin.offset | pin.len) & ~PAGE_MASK))
 717                 return -EINVAL;
 718
 719         if (unlikely(((__u32) -1) - pin.offset < pin.len))
 720                 return -EINVAL;
 721
 722         if (unlikely(PAGE_ALIGN(asma->size) < pin.offset + pin.len))
 723                 return -EINVAL;
 724
 725         pgstart = pin.offset / PAGE_SIZE;
 726         pgend = pgstart + (pin.len / PAGE_SIZE) - 1;
 727
 728         mutex_lock(&ashmem_mutex);
 729
 730         switch (cmd) {
 731         case ASHMEM_PIN:
 732                 ret = ashmem_pin(asma, pgstart, pgend);
 733                 break;
 734         case ASHMEM_UNPIN:
 735                 ret = ashmem_unpin(asma, pgstart, pgend);
 736                 break;
 737         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 738                 ret = ashmem_get_pin_status(asma, pgstart, pgend);
 739                 break;
 740         }
 741
 742         mutex_unlock(&ashmem_mutex);
 743
 744         return ret;
 745 }
 746
 747 static long ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 748 {
 749         struct ashmem_area *asma = file->private_data;
 750         long ret = -ENOTTY;
 751
 752         switch (cmd) {
 753         case ASHMEM_SET_NAME:
 754                 ret = set_name(asma, (void __user *) arg);
 755                 break;
 756         case ASHMEM_GET_NAME:
 757                 ret = get_name(asma, (void __user *) arg);
 758                 break;
 759         case ASHMEM_SET_SIZE:
 760                 ret = -EINVAL;
 761                 if (!asma->file) {
 762                         ret = 0;
 763                         asma->size = (size_t) arg;
 764                 }
 765                 break;
 766         case ASHMEM_GET_SIZE:
 767                 ret = asma->size;
 768                 break;
 769         case ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 770                 ret = set_prot_mask(asma, arg);
 771                 break;
 772         case ASHMEM_GET_PROT_MASK:
 773                 ret = asma->prot_mask;
 774                 break;
 775         case ASHMEM_PIN:
 776         case ASHMEM_UNPIN:
 777         case ASHMEM_GET_PIN_STATUS:
 778                 ret = ashmem_pin_unpin(asma, cmd, (void __user *) arg);
 779                 break;
 780         case ASHMEM_PURGE_ALL_CACHES:
 781                 ret = -EPERM;
 782                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 783                         struct shrink_control sc = {
 784                                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
 785                                 .nr_to_scan = LONG_MAX,
 786                         };
 787                         ret = ashmem_shrink_count(&ashmem_shrinker, &sc);
 788                         ashmem_shrink_scan(&ashmem_shrinker, &sc);
 789                 }
 790                 break;
 791         }
 792
 793         return ret;
 794 }
 795
 796 /* support of 32bit userspace on 64bit platforms */
 797 #ifdef CONFIG_COMPAT
 798 static long compat_ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 799                                 unsigned long arg)
 800 {
 801
 802         switch (cmd) {
 803         case COMPAT_ASHMEM_SET_SIZE:
 804                 cmd = ASHMEM_SET_SIZE;
 805                 break;
 806         case COMPAT_ASHMEM_SET_PROT_MASK:
 807                 cmd = ASHMEM_SET_PROT_MASK;
 808                 break;
 809         }
 810         return ashmem_ioctl(file, cmd, arg);
 811 }
 812 #endif
 813
 814 static const struct file_operations ashmem_fops = {
 815         .owner = THIS_MODULE,
 816         .open = ashmem_open,
 817         .release = ashmem_release,
 818         .read = ashmem_read,
 819         .llseek = ashmem_llseek,
 820         .mmap = ashmem_mmap,
 821         .unlocked_ioctl = ashmem_ioctl,
 822 #ifdef CONFIG_COMPAT
 823         .compat_ioctl = compat_ashmem_ioctl,
 824 #endif
 825 };
 826
 827 static struct miscdevice ashmem_misc = {
 828         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
 829         .name = "ashmem",
 830         .fops = &ashmem_fops,
 831 };
 832
 833 static int __init ashmem_init(void)
 834 {
 835         int ret;
 836
 837         ashmem_area_cachep = kmem_cache_create("ashmem_area_cache",
 838                                           sizeof(struct ashmem_area),
 839                                           0, 0, NULL);
 840         if (unlikely(!ashmem_area_cachep)) {
 841                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 842                 return -ENOMEM;
 843         }
 844
 845         ashmem_range_cachep = kmem_cache_create("ashmem_range_cache",
 846                                           sizeof(struct ashmem_range),
 847                                           0, 0, NULL);
 848         if (unlikely(!ashmem_range_cachep)) {
 849                 pr_err("failed to create slab cache\n");
 850                 return -ENOMEM;
 851         }
 852
 853         ret = misc_register(&ashmem_misc);
 854         if (unlikely(ret)) {
 855                 pr_err("failed to register misc device!\n");
 856                 return ret;
 857         }
 858
 859         register_shrinker(&ashmem_shrinker);
 860
 861         pr_info("initialized\n");
 862
 863         return 0;
 864 }
 865
 866 static void __exit ashmem_exit(void)
 867 {
 868         int ret;
 869
 870         unregister_shrinker(&ashmem_shrinker);
 871
 872         ret = misc_deregister(&ashmem_misc);
 873         if (unlikely(ret))
 874                 pr_err("failed to unregister misc device!\n");
 875
 876         kmem_cache_destroy(ashmem_range_cachep);
 877         kmem_cache_destroy(ashmem_area_cachep);
 878
 879         pr_info("unloaded\n");
 880 }
 881
 882 module_init(ashmem_init);
 883 module_exit(ashmem_exit);
 884
 885 MODULE_LICENSE("GPL");