/*
 * hugetlbpage-backed filesystem.  Based on ramfs.
 *
 * Nadia Yvette Chambers, 2002
 *
 * Copyright (C) 2002 Linus Torvalds.
 * License: GPL
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/thread_info.h>
#include <asm/current.h>
#include <linux/falloc.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/capability.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/hugetlb.h>
#include <linux/pagevec.h>
#include <linux/fs_parser.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/dnotify.h>
#include <linux/statfs.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/magic.h>
#include <linux/migrate.h>
#include <linux/uio.h>

#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/sched/mm.h>

#define CREATE_TRACE_POINTS
#include <trace/events/hugetlbfs.h>

static const struct address_space_operations hugetlbfs_aops;
static const struct file_operations hugetlbfs_file_operations;
static const struct inode_operations hugetlbfs_dir_inode_operations;
static const struct inode_operations hugetlbfs_inode_operations;

enum hugetlbfs_size_type { NO_SIZE, SIZE_STD, SIZE_PERCENT };

struct hugetlbfs_fs_context {
 struct hstate  *hstate;
 unsigned long long max_size_opt;
 unsigned long long min_size_opt;
 long   max_hpages;
 long   nr_inodes;
 long   min_hpages;
 enum hugetlbfs_size_type max_val_type;
 enum hugetlbfs_size_type min_val_type;
 kuid_t   uid;
 kgid_t   gid;
 umode_t   mode;
};

int sysctl_hugetlb_shm_group;

enum hugetlb_param {
 Opt_gid,
 Opt_min_size,
 Opt_mode,
 Opt_nr_inodes,
 Opt_pagesize,
 Opt_size,
 Opt_uid,
};

static const struct fs_parameter_spec hugetlb_fs_parameters[] = {
 fsparam_gid   ("gid",  Opt_gid),
 fsparam_string("min_size", Opt_min_size),
 fsparam_u32oct("mode",  Opt_mode),
 fsparam_string("nr_inodes", Opt_nr_inodes),
 fsparam_string("pagesize", Opt_pagesize),
 fsparam_string("size",  Opt_size),
 fsparam_uid   ("uid",  Opt_uid),
 {}
};

/*
 * Mask used when checking the page offset value passed in via system
 * calls.  This value will be converted to a loff_t which is signed.
 * Therefore, we want to check the upper PAGE_SHIFT + 1 bits of the
 * value.  The extra bit (- 1 in the shift value) is to take the sign
 * bit into account.
 */
#define PGOFF_LOFFT_MAX \
 (((1UL << (PAGE_SHIFT + 1)) - 1) <<  (BITS_PER_LONG - (PAGE_SHIFT + 1)))

static int hugetlbfs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 loff_t len, vma_len;
 int ret;
 struct hstate *h = hstate_file(file);
 vm_flags_t vm_flags;

 /*
 * vma address alignment (but not the pgoff alignment) has
 * already been checked by prepare_hugepage_range.  If you add
 * any error returns here, do so after setting VM_HUGETLB, so
 * is_vm_hugetlb_page tests below unmap_region go the right
 * way when do_mmap unwinds (may be important on powerpc
 * and ia64).
 */
 vm_flags_set(vma, VM_HUGETLB | VM_DONTEXPAND);
 vma->vm_ops = &hugetlb_vm_ops;

 /*
 * page based offset in vm_pgoff could be sufficiently large to
 * overflow a loff_t when converted to byte offset.  This can
 * only happen on architectures where sizeof(loff_t) ==
 * sizeof(unsigned long).  So, only check in those instances.
 */
 if (sizeof(unsigned long) == sizeof(loff_t)) {
  if (vma->vm_pgoff & PGOFF_LOFFT_MAX)
   return -EINVAL;
 }

 /* must be huge page aligned */
 if (vma->vm_pgoff & (~huge_page_mask(h) >> PAGE_SHIFT))
  return -EINVAL;

 vma_len = (loff_t)(vma->vm_end - vma->vm_start);
 len = vma_len + ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
 /* check for overflow */
 if (len < vma_len)
  return -EINVAL;

 inode_lock(inode);
 file_accessed(file);

 ret = -ENOMEM;

 vm_flags = vma->vm_flags;
 /*
 * for SHM_HUGETLB, the pages are reserved in the shmget() call so skip
 * reserving here. Note: only for SHM hugetlbfs file, the inode
 * flag S_PRIVATE is set.
 */
 if (inode->i_flags & S_PRIVATE)
  vm_flags |= VM_NORESERVE;

 if (hugetlb_reserve_pages(inode,
    vma->vm_pgoff >> huge_page_order(h),
    len >> huge_page_shift(h), vma,
    vm_flags) < 0)
  goto out;

 ret = 0;
 if (vma->vm_flags & VM_WRITE && inode->i_size < len)
  i_size_write(inode, len);
out:
 inode_unlock(inode);

 return ret;
}

/*
 * Called under mmap_write_lock(mm).
 */

unsigned long
hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
       unsigned long len, unsigned long pgoff,
       unsigned long flags)
{
 unsigned long addr0 = 0;
 struct hstate *h = hstate_file(file);

 if (len & ~huge_page_mask(h))
  return -EINVAL;
 if ((flags & MAP_FIXED) && (addr & ~huge_page_mask(h)))
  return -EINVAL;
 if (addr)
  addr0 = ALIGN(addr, huge_page_size(h));

 return mm_get_unmapped_area_vmflags(current->mm, file, addr0, len, pgoff,
         flags, 0);
}

/*
 * Someone wants to read @bytes from a HWPOISON hugetlb @folio from @offset.
 * Returns the maximum number of bytes one can read without touching the 1st raw
 * HWPOISON page.
 *
 * The implementation borrows the iteration logic from copy_page_to_iter*.
 */
static size_t adjust_range_hwpoison(struct folio *folio, size_t offset,
  size_t bytes)
{
 struct page *page;
 size_t n = 0;
 size_t res = 0;

 /* First page to start the loop. */
 page = folio_page(folio, offset / PAGE_SIZE);
 offset %= PAGE_SIZE;
 while (1) {
  if (is_raw_hwpoison_page_in_hugepage(page))
   break;

  /* Safe to read n bytes without touching HWPOISON subpage. */
  n = min(bytes, (size_t)PAGE_SIZE - offset);
  res += n;
  bytes -= n;
  if (!bytes || !n)
   break;
  offset += n;
  if (offset == PAGE_SIZE) {
   page = nth_page(page, 1);
   offset = 0;
  }
 }

 return res;
}

/*
 * Support for read() - Find the page attached to f_mapping and copy out the
 * data. This provides functionality similar to filemap_read().
 */
static ssize_t hugetlbfs_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
{
 struct file *file = iocb->ki_filp;
 struct hstate *h = hstate_file(file);
 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 struct inode *inode = mapping->host;
 unsigned long index = iocb->ki_pos >> huge_page_shift(h);
 unsigned long offset = iocb->ki_pos & ~huge_page_mask(h);
 unsigned long end_index;
 loff_t isize;
 ssize_t retval = 0;

 while (iov_iter_count(to)) {
  struct folio *folio;
  size_t nr, copied, want;

  /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
  nr = huge_page_size(h);
  isize = i_size_read(inode);
  if (!isize)
   break;
  end_index = (isize - 1) >> huge_page_shift(h);
  if (index > end_index)
   break;
  if (index == end_index) {
   nr = ((isize - 1) & ~huge_page_mask(h)) + 1;
   if (nr <= offset)
    break;
  }
  nr = nr - offset;

  /* Find the folio */
  folio = filemap_lock_hugetlb_folio(h, mapping, index);
  if (IS_ERR(folio)) {
   /*
 * We have a HOLE, zero out the user-buffer for the
 * length of the hole or request.
 */
   copied = iov_iter_zero(nr, to);
  } else {
   folio_unlock(folio);

   if (!folio_test_hwpoison(folio))
    want = nr;
   else {
    /*
 * Adjust how many bytes safe to read without
 * touching the 1st raw HWPOISON page after
 * offset.
 */
    want = adjust_range_hwpoison(folio, offset, nr);
    if (want == 0) {
     folio_put(folio);
     retval = -EIO;
     break;
    }
   }

   /*
 * We have the folio, copy it to user space buffer.
 */
   copied = copy_folio_to_iter(folio, offset, want, to);
   folio_put(folio);
  }
  offset += copied;
  retval += copied;
  if (copied != nr && iov_iter_count(to)) {
   if (!retval)
    retval = -EFAULT;
   break;
  }
  index += offset >> huge_page_shift(h);
  offset &= ~huge_page_mask(h);
 }
 iocb->ki_pos = ((loff_t)index << huge_page_shift(h)) + offset;
 return retval;
}

static int hugetlbfs_write_begin(const struct kiocb *iocb,
   struct address_space *mapping,
   loff_t pos, unsigned len,
   struct folio **foliop, void **fsdata)
{
 return -EINVAL;
}

static int hugetlbfs_write_end(const struct kiocb *iocb,
          struct address_space *mapping,
          loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
          struct folio *folio, void *fsdata)
{
 BUG();
 return -EINVAL;
}

static void hugetlb_delete_from_page_cache(struct folio *folio)
{
 folio_clear_dirty(folio);
 folio_clear_uptodate(folio);
 filemap_remove_folio(folio);
}

/*
 * Called with i_mmap_rwsem held for inode based vma maps.  This makes
 * sure vma (and vm_mm) will not go away.  We also hold the hugetlb fault
 * mutex for the page in the mapping.  So, we can not race with page being
 * faulted into the vma.
 */
static bool hugetlb_vma_maps_pfn(struct vm_area_struct *vma,
    unsigned long addr, unsigned long pfn)
{
 pte_t *ptep, pte;

 ptep = hugetlb_walk(vma, addr, huge_page_size(hstate_vma(vma)));
 if (!ptep)
  return false;

 pte = huge_ptep_get(vma->vm_mm, addr, ptep);
 if (huge_pte_none(pte) || !pte_present(pte))
  return false;

 if (pte_pfn(pte) == pfn)
  return true;

 return false;
}

/*
 * Can vma_offset_start/vma_offset_end overflow on 32-bit arches?
 * No, because the interval tree returns us only those vmas
 * which overlap the truncated area starting at pgoff,
 * and no vma on a 32-bit arch can span beyond the 4GB.
 */
static unsigned long vma_offset_start(struct vm_area_struct *vma, pgoff_t start)
{
 unsigned long offset = 0;

 if (vma->vm_pgoff < start)
  offset = (start - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;

 return vma->vm_start + offset;
}

static unsigned long vma_offset_end(struct vm_area_struct *vma, pgoff_t end)
{
 unsigned long t_end;

 if (!end)
  return vma->vm_end;

 t_end = ((end - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT) + vma->vm_start;
 if (t_end > vma->vm_end)
  t_end = vma->vm_end;
 return t_end;
}

/*
 * Called with hugetlb fault mutex held.  Therefore, no more mappings to
 * this folio can be created while executing the routine.
 */
static void hugetlb_unmap_file_folio(struct hstate *h,
     struct address_space *mapping,
     struct folio *folio, pgoff_t index)
{
 struct rb_root_cached *root = &mapping->i_mmap;
 struct hugetlb_vma_lock *vma_lock;
 unsigned long pfn = folio_pfn(folio);
 struct vm_area_struct *vma;
 unsigned long v_start;
 unsigned long v_end;
 pgoff_t start, end;

 start = index * pages_per_huge_page(h);
 end = (index + 1) * pages_per_huge_page(h);

 i_mmap_lock_write(mapping);
retry:
 vma_lock = NULL;
 vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, end - 1) {
  v_start = vma_offset_start(vma, start);
  v_end = vma_offset_end(vma, end);

  if (!hugetlb_vma_maps_pfn(vma, v_start, pfn))
   continue;

  if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma)) {
   vma_lock = vma->vm_private_data;
   /*
 * If we can not get vma lock, we need to drop
 * immap_sema and take locks in order.  First,
 * take a ref on the vma_lock structure so that
 * we can be guaranteed it will not go away when
 * dropping immap_sema.
 */
   kref_get(&vma_lock->refs);
   break;
  }

  unmap_hugepage_range(vma, v_start, v_end, NULL,
         ZAP_FLAG_DROP_MARKER);
  hugetlb_vma_unlock_write(vma);
 }

 i_mmap_unlock_write(mapping);

 if (vma_lock) {
  /*
 * Wait on vma_lock.  We know it is still valid as we have
 * a reference.  We must 'open code' vma locking as we do
 * not know if vma_lock is still attached to vma.
 */
  down_write(&vma_lock->rw_sema);
  i_mmap_lock_write(mapping);

  vma = vma_lock->vma;
  if (!vma) {
   /*
 * If lock is no longer attached to vma, then just
 * unlock, drop our reference and retry looking for
 * other vmas.
 */
   up_write(&vma_lock->rw_sema);
   kref_put(&vma_lock->refs, hugetlb_vma_lock_release);
   goto retry;
  }

  /*
 * vma_lock is still attached to vma.  Check to see if vma
 * still maps page and if so, unmap.
 */
  v_start = vma_offset_start(vma, start);
  v_end = vma_offset_end(vma, end);
  if (hugetlb_vma_maps_pfn(vma, v_start, pfn))
   unmap_hugepage_range(vma, v_start, v_end, NULL,
          ZAP_FLAG_DROP_MARKER);

  kref_put(&vma_lock->refs, hugetlb_vma_lock_release);
  hugetlb_vma_unlock_write(vma);

  goto retry;
 }
}

static void
hugetlb_vmdelete_list(struct rb_root_cached *root, pgoff_t start, pgoff_t end,
        zap_flags_t zap_flags)
{
 struct vm_area_struct *vma;

 /*
 * end == 0 indicates that the entire range after start should be
 * unmapped.  Note, end is exclusive, whereas the interval tree takes
 * an inclusive "last".
 */
 vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, end ? end - 1 : ULONG_MAX) {
  unsigned long v_start;
  unsigned long v_end;

  if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma))
   continue;

  v_start = vma_offset_start(vma, start);
  v_end = vma_offset_end(vma, end);

  unmap_hugepage_range(vma, v_start, v_end, NULL, zap_flags);

  /*
 * Note that vma lock only exists for shared/non-private
 * vmas.  Therefore, lock is not held when calling
 * unmap_hugepage_range for private vmas.
 */
  hugetlb_vma_unlock_write(vma);
 }
}

/*
 * Called with hugetlb fault mutex held.
 * Returns true if page was actually removed, false otherwise.
 */
static bool remove_inode_single_folio(struct hstate *h, struct inode *inode,
     struct address_space *mapping,
     struct folio *folio, pgoff_t index,
     bool truncate_op)
{
 bool ret = false;

 /*
 * If folio is mapped, it was faulted in after being
 * unmapped in caller or hugetlb_vmdelete_list() skips
 * unmapping it due to fail to grab lock.  Unmap (again)
 * while holding the fault mutex.  The mutex will prevent
 * faults until we finish removing the folio.  Hold folio
 * lock to guarantee no concurrent migration.
 */
 folio_lock(folio);
 if (unlikely(folio_mapped(folio)))
  hugetlb_unmap_file_folio(h, mapping, folio, index);

 /*
 * We must remove the folio from page cache before removing
 * the region/ reserve map (hugetlb_unreserve_pages).  In
 * rare out of memory conditions, removal of the region/reserve
 * map could fail.  Correspondingly, the subpool and global
 * reserve usage count can need to be adjusted.
 */
 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb_restore_reserve(folio), folio);
 hugetlb_delete_from_page_cache(folio);
 ret = true;
 if (!truncate_op) {
  if (unlikely(hugetlb_unreserve_pages(inode, index,
       index + 1, 1)))
   hugetlb_fix_reserve_counts(inode);
 }

 folio_unlock(folio);
 return ret;
}

/*
 * remove_inode_hugepages handles two distinct cases: truncation and hole
 * punch.  There are subtle differences in operation for each case.
 *
 * truncation is indicated by end of range being LLONG_MAX
 * In this case, we first scan the range and release found pages.
 * After releasing pages, hugetlb_unreserve_pages cleans up region/reserve
 * maps and global counts.  Page faults can race with truncation.
 * During faults, hugetlb_no_page() checks i_size before page allocation,
 * and again after obtaining page table lock.  It will 'back out'
 * allocations in the truncated range.
 * hole punch is indicated if end is not LLONG_MAX
 * In the hole punch case we scan the range and release found pages.
 * Only when releasing a page is the associated region/reserve map
 * deleted.  The region/reserve map for ranges without associated
 * pages are not modified.  Page faults can race with hole punch.
 * This is indicated if we find a mapped page.
 * Note: If the passed end of range value is beyond the end of file, but
 * not LLONG_MAX this routine still performs a hole punch operation.
 */
static void remove_inode_hugepages(struct inode *inode, loff_t lstart,
       loff_t lend)
{
 struct hstate *h = hstate_inode(inode);
 struct address_space *mapping = &inode->i_data;
 const pgoff_t end = lend >> PAGE_SHIFT;
 struct folio_batch fbatch;
 pgoff_t next, index;
 int i, freed = 0;
 bool truncate_op = (lend == LLONG_MAX);

 folio_batch_init(&fbatch);
 next = lstart >> PAGE_SHIFT;
 while (filemap_get_folios(mapping, &next, end - 1, &fbatch)) {
  for (i = 0; i < folio_batch_count(&fbatch); ++i) {
   struct folio *folio = fbatch.folios[i];
   u32 hash = 0;

   index = folio->index >> huge_page_order(h);
   hash = hugetlb_fault_mutex_hash(mapping, index);
   mutex_lock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);

   /*
 * Remove folio that was part of folio_batch.
 */
   if (remove_inode_single_folio(h, inode, mapping, folio,
       index, truncate_op))
    freed++;

   mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
  }
  folio_batch_release(&fbatch);
  cond_resched();
 }

 if (truncate_op)
  (void)hugetlb_unreserve_pages(inode,
    lstart >> huge_page_shift(h),
    LONG_MAX, freed);
}

static void hugetlbfs_evict_inode(struct inode *inode)
{
 struct resv_map *resv_map;

 trace_hugetlbfs_evict_inode(inode);
 remove_inode_hugepages(inode, 0, LLONG_MAX);

 /*
 * Get the resv_map from the address space embedded in the inode.
 * This is the address space which points to any resv_map allocated
 * at inode creation time.  If this is a device special inode,
 * i_mapping may not point to the original address space.
 */
 resv_map = (struct resv_map *)(&inode->i_data)->i_private_data;
 /* Only regular and link inodes have associated reserve maps */
 if (resv_map)
  resv_map_release(&resv_map->refs);
 clear_inode(inode);
}

static void hugetlb_vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset)
{
 pgoff_t pgoff;
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 struct hstate *h = hstate_inode(inode);

 BUG_ON(offset & ~huge_page_mask(h));
 pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;

 i_size_write(inode, offset);
 i_mmap_lock_write(mapping);
 if (!RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root))
  hugetlb_vmdelete_list(&mapping->i_mmap, pgoff, 0,
          ZAP_FLAG_DROP_MARKER);
 i_mmap_unlock_write(mapping);
 remove_inode_hugepages(inode, offset, LLONG_MAX);
}

static void hugetlbfs_zero_partial_page(struct hstate *h,
     struct address_space *mapping,
     loff_t start,
     loff_t end)
{
 pgoff_t idx = start >> huge_page_shift(h);
 struct folio *folio;

 folio = filemap_lock_hugetlb_folio(h, mapping, idx);
 if (IS_ERR(folio))
  return;

 start = start & ~huge_page_mask(h);
 end = end & ~huge_page_mask(h);
 if (!end)
  end = huge_page_size(h);

 folio_zero_segment(folio, (size_t)start, (size_t)end);

 folio_unlock(folio);
 folio_put(folio);
}

static long hugetlbfs_punch_hole(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len)
{
 struct hugetlbfs_inode_info *info = HUGETLBFS_I(inode);
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 struct hstate *h = hstate_inode(inode);
 loff_t hpage_size = huge_page_size(h);
 loff_t hole_start, hole_end;

 /*
 * hole_start and hole_end indicate the full pages within the hole.
 */
 hole_start = round_up(offset, hpage_size);
 hole_end = round_down(offset + len, hpage_size);

 inode_lock(inode);

 /* protected by i_rwsem */
 if (info->seals & (F_SEAL_WRITE | F_SEAL_FUTURE_WRITE)) {
  inode_unlock(inode);
  return -EPERM;
 }

 i_mmap_lock_write(mapping);

 /* If range starts before first full page, zero partial page. */
 if (offset < hole_start)
  hugetlbfs_zero_partial_page(h, mapping,
    offset, min(offset + len, hole_start));

 /* Unmap users of full pages in the hole. */
 if (hole_end > hole_start) {
  if (!RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root))
   hugetlb_vmdelete_list(&mapping->i_mmap,
           hole_start >> PAGE_SHIFT,
           hole_end >> PAGE_SHIFT, 0);
 }

 /* If range extends beyond last full page, zero partial page. */
 if ((offset + len) > hole_end && (offset + len) > hole_start)
  hugetlbfs_zero_partial_page(h, mapping,
    hole_end, offset + len);

 i_mmap_unlock_write(mapping);

 /* Remove full pages from the file. */
 if (hole_end > hole_start)
  remove_inode_hugepages(inode, hole_start, hole_end);

 inode_unlock(inode);

 return 0;
}

static long hugetlbfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
    loff_t len)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct hugetlbfs_inode_info *info = HUGETLBFS_I(inode);
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 struct hstate *h = hstate_inode(inode);
 struct vm_area_struct pseudo_vma;
 struct mm_struct *mm = current->mm;
 loff_t hpage_size = huge_page_size(h);
 unsigned long hpage_shift = huge_page_shift(h);
 pgoff_t start, index, end;
 int error;
 u32 hash;

 if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
  return -EOPNOTSUPP;

 if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
  error = hugetlbfs_punch_hole(inode, offset, len);
  goto out_nolock;
 }

 /*
 * Default preallocate case.
 * For this range, start is rounded down and end is rounded up
 * as well as being converted to page offsets.
 */
 start = offset >> hpage_shift;
 end = (offset + len + hpage_size - 1) >> hpage_shift;

 inode_lock(inode);

 /* We need to check rlimit even when FALLOC_FL_KEEP_SIZE */
 error = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 if (error)
  goto out;

 if ((info->seals & F_SEAL_GROW) && offset + len > inode->i_size) {
  error = -EPERM;
  goto out;
 }

 /*
 * Initialize a pseudo vma as this is required by the huge page
 * allocation routines.
 */
 vma_init(&pseudo_vma, mm);
 vm_flags_init(&pseudo_vma, VM_HUGETLB | VM_MAYSHARE | VM_SHARED);
 pseudo_vma.vm_file = file;

 for (index = start; index < end; index++) {
  /*
 * This is supposed to be the vaddr where the page is being
 * faulted in, but we have no vaddr here.
 */
  struct folio *folio;
  unsigned long addr;

  cond_resched();

  /*
 * fallocate(2) manpage permits EINTR; we may have been
 * interrupted because we are using up too much memory.
 */
  if (signal_pending(current)) {
   error = -EINTR;
   break;
  }

  /* addr is the offset within the file (zero based) */
  addr = index * hpage_size;

  /* mutex taken here, fault path and hole punch */
  hash = hugetlb_fault_mutex_hash(mapping, index);
  mutex_lock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);

  /* See if already present in mapping to avoid alloc/free */
  folio = filemap_get_folio(mapping, index << huge_page_order(h));
  if (!IS_ERR(folio)) {
   folio_put(folio);
   mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
   continue;
  }

  /*
 * Allocate folio without setting the avoid_reserve argument.
 * There certainly are no reserves associated with the
 * pseudo_vma.  However, there could be shared mappings with
 * reserves for the file at the inode level.  If we fallocate
 * folios in these areas, we need to consume the reserves
 * to keep reservation accounting consistent.
 */
  folio = alloc_hugetlb_folio(&pseudo_vma, addr, false);
  if (IS_ERR(folio)) {
   mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
   error = PTR_ERR(folio);
   goto out;
  }
  folio_zero_user(folio, addr);
  __folio_mark_uptodate(folio);
  error = hugetlb_add_to_page_cache(folio, mapping, index);
  if (unlikely(error)) {
   restore_reserve_on_error(h, &pseudo_vma, addr, folio);
   folio_put(folio);
   mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);
   goto out;
  }

  mutex_unlock(&hugetlb_fault_mutex_table[hash]);

  folio_set_hugetlb_migratable(folio);
  /*
 * folio_unlock because locked by hugetlb_add_to_page_cache()
 * folio_put() due to reference from alloc_hugetlb_folio()
 */
  folio_unlock(folio);
  folio_put(folio);
 }

 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && offset + len > inode->i_size)
  i_size_write(inode, offset + len);
 inode_set_ctime_current(inode);
out:
 inode_unlock(inode);

out_nolock:
 trace_hugetlbfs_fallocate(inode, mode, offset, len, error);
 return error;
}

static int hugetlbfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap,
        struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
{
 struct inode *inode = d_inode(dentry);
 struct hstate *h = hstate_inode(inode);
 int error;
 unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
 struct hugetlbfs_inode_info *info = HUGETLBFS_I(inode);

 error = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
 if (error)
  return error;

 trace_hugetlbfs_setattr(inode, dentry, attr);

 if (ia_valid & ATTR_SIZE) {
  loff_t oldsize = inode->i_size;
  loff_t newsize = attr->ia_size;

  if (newsize & ~huge_page_mask(h))
   return -EINVAL;
  /* protected by i_rwsem */
  if ((newsize < oldsize && (info->seals & F_SEAL_SHRINK)) ||
      (newsize > oldsize && (info->seals & F_SEAL_GROW)))
   return -EPERM;
  hugetlb_vmtruncate(inode, newsize);
 }

 setattr_copy(idmap, inode, attr);
 mark_inode_dirty(inode);
 return 0;
}

static struct inode *hugetlbfs_get_root(struct super_block *sb,
     struct hugetlbfs_fs_context *ctx)
{
 struct inode *inode;

 inode = new_inode(sb);
 if (inode) {
  inode->i_ino = get_next_ino();
  inode->i_mode = S_IFDIR | ctx->mode;
  inode->i_uid = ctx->uid;
  inode->i_gid = ctx->gid;
  simple_inode_init_ts(inode);
  inode->i_op = &hugetlbfs_dir_inode_operations;
  inode->i_fop = &simple_dir_operations;
  /* directory inodes start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
  inc_nlink(inode);
  lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
 }
 return inode;
}

/*
 * Hugetlbfs is not reclaimable; therefore its i_mmap_rwsem will never
 * be taken from reclaim -- unlike regular filesystems. This needs an
 * annotation because huge_pmd_share() does an allocation under hugetlb's
 * i_mmap_rwsem.
 */
static struct lock_class_key hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key;

static struct inode *hugetlbfs_get_inode(struct super_block *sb,
     struct mnt_idmap *idmap,
     struct inode *dir,
     umode_t mode, dev_t dev)
{
 struct inode *inode;
 struct resv_map *resv_map = NULL;

 /*
 * Reserve maps are only needed for inodes that can have associated
 * page allocations.
 */
 if (S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode)) {
  resv_map = resv_map_alloc();
  if (!resv_map)
   return NULL;
 }

 inode = new_inode(sb);
 if (inode) {
  struct hugetlbfs_inode_info *info = HUGETLBFS_I(inode);

  inode->i_ino = get_next_ino();
  inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
  lockdep_set_class(&inode->i_mapping->i_mmap_rwsem,
    &hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key);
  inode->i_mapping->a_ops = &hugetlbfs_aops;
  simple_inode_init_ts(inode);
  inode->i_mapping->i_private_data = resv_map;
  info->seals = F_SEAL_SEAL;
  switch (mode & S_IFMT) {
  default:
   init_special_inode(inode, mode, dev);
   break;
  case S_IFREG:
   inode->i_op = &hugetlbfs_inode_operations;
   inode->i_fop = &hugetlbfs_file_operations;
   break;
  case S_IFDIR:
   inode->i_op = &hugetlbfs_dir_inode_operations;
   inode->i_fop = &simple_dir_operations;

   /* directory inodes start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
   inc_nlink(inode);
   break;
  case S_IFLNK:
   inode->i_op = &page_symlink_inode_operations;
   inode_nohighmem(inode);
   break;
  }
  lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
  trace_hugetlbfs_alloc_inode(inode, dir, mode);
 } else {
  if (resv_map)
   kref_put(&resv_map->refs, resv_map_release);
 }

 return inode;
}

/*
 * File creation. Allocate an inode, and we're done..
 */
static int hugetlbfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
      struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t dev)
{
 struct inode *inode;

 inode = hugetlbfs_get_inode(dir->i_sb, idmap, dir, mode, dev);
 if (!inode)
  return -ENOSPC;
 inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));
 d_instantiate(dentry, inode);
 dget(dentry);/* Extra count - pin the dentry in core */
 return 0;
}

static struct dentry *hugetlbfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
          struct dentry *dentry, umode_t mode)
{
 int retval = hugetlbfs_mknod(idmap, dir, dentry,
         mode | S_IFDIR, 0);
 if (!retval)
  inc_nlink(dir);
 return ERR_PTR(retval);
}

static int hugetlbfs_create(struct mnt_idmap *idmap,
       struct inode *dir, struct dentry *dentry,
       umode_t mode, bool excl)
{
 return hugetlbfs_mknod(idmap, dir, dentry, mode | S_IFREG, 0);
}

static int hugetlbfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap,
        struct inode *dir, struct file *file,
        umode_t mode)
{
 struct inode *inode;

 inode = hugetlbfs_get_inode(dir->i_sb, idmap, dir, mode | S_IFREG, 0);
 if (!inode)
  return -ENOSPC;
 inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));
 d_tmpfile(file, inode);
 return finish_open_simple(file, 0);
}

static int hugetlbfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap,
        struct inode *dir, struct dentry *dentry,
        const char *symname)
{
 const umode_t mode = S_IFLNK|S_IRWXUGO;
 struct inode *inode;
 int error = -ENOSPC;

 inode = hugetlbfs_get_inode(dir->i_sb, idmap, dir, mode, 0);
 if (inode) {
  int l = strlen(symname)+1;
  error = page_symlink(inode, symname, l);
  if (!error) {
   d_instantiate(dentry, inode);
   dget(dentry);
  } else
   iput(inode);
 }
 inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));

 return error;
}

#ifdef CONFIG_MIGRATION
static int hugetlbfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
    struct folio *dst, struct folio *src,
    enum migrate_mode mode)
{
 int rc;

 rc = migrate_huge_page_move_mapping(mapping, dst, src);
 if (rc)
  return rc;

 if (hugetlb_folio_subpool(src)) {
  hugetlb_set_folio_subpool(dst,
     hugetlb_folio_subpool(src));
  hugetlb_set_folio_subpool(src, NULL);
 }

 folio_migrate_flags(dst, src);

 return 0;
}
#else
#define hugetlbfs_migrate_folio NULL
#endif

static int hugetlbfs_error_remove_folio(struct address_space *mapping,
    struct folio *folio)
{
 return 0;
}

/*
 * Display the mount options in /proc/mounts.
 */
static int hugetlbfs_show_options(struct seq_file *m, struct dentry *root)
{
 struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo = HUGETLBFS_SB(root->d_sb);
 struct hugepage_subpool *spool = sbinfo->spool;
 unsigned long hpage_size = huge_page_size(sbinfo->hstate);
 unsigned hpage_shift = huge_page_shift(sbinfo->hstate);
 char mod;

 if (!uid_eq(sbinfo->uid, GLOBAL_ROOT_UID))
  seq_printf(m, ",uid=%u",
      from_kuid_munged(&init_user_ns, sbinfo->uid));
 if (!gid_eq(sbinfo->gid, GLOBAL_ROOT_GID))
  seq_printf(m, ",gid=%u",
      from_kgid_munged(&init_user_ns, sbinfo->gid));
 if (sbinfo->mode != 0755)
  seq_printf(m, ",mode=%o", sbinfo->mode);
 if (sbinfo->max_inodes != -1)
  seq_printf(m, ",nr_inodes=%lu", sbinfo->max_inodes);

 hpage_size /= 1024;
 mod = 'K';
 if (hpage_size >= 1024) {
  hpage_size /= 1024;
  mod = 'M';
 }
 seq_printf(m, ",pagesize=%lu%c", hpage_size, mod);
 if (spool) {
  if (spool->max_hpages != -1)
   seq_printf(m, ",size=%llu",
       (unsigned long long)spool->max_hpages << hpage_shift);
  if (spool->min_hpages != -1)
   seq_printf(m, ",min_size=%llu",
       (unsigned long long)spool->min_hpages << hpage_shift);
 }
 return 0;
}

static int hugetlbfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
{
 struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo = HUGETLBFS_SB(dentry->d_sb);
 struct hstate *h = hstate_inode(d_inode(dentry));
 u64 id = huge_encode_dev(dentry->d_sb->s_dev);

 buf->f_fsid = u64_to_fsid(id);
 buf->f_type = HUGETLBFS_MAGIC;
 buf->f_bsize = huge_page_size(h);
 if (sbinfo) {
  spin_lock(&sbinfo->stat_lock);
  /* If no limits set, just report 0 or -1 for max/free/used
 * blocks, like simple_statfs() */
  if (sbinfo->spool) {
   long free_pages;

   spin_lock_irq(&sbinfo->spool->lock);
   buf->f_blocks = sbinfo->spool->max_hpages;
   free_pages = sbinfo->spool->max_hpages
    - sbinfo->spool->used_hpages;
   buf->f_bavail = buf->f_bfree = free_pages;
   spin_unlock_irq(&sbinfo->spool->lock);
   buf->f_files = sbinfo->max_inodes;
   buf->f_ffree = sbinfo->free_inodes;
  }
  spin_unlock(&sbinfo->stat_lock);
 }
 buf->f_namelen = NAME_MAX;
 return 0;
}

static void hugetlbfs_put_super(struct super_block *sb)
{
 struct hugetlbfs_sb_info *sbi = HUGETLBFS_SB(sb);

 if (sbi) {
  sb->s_fs_info = NULL;

  if (sbi->spool)
   hugepage_put_subpool(sbi->spool);

  kfree(sbi);
 }
}

static inline int hugetlbfs_dec_free_inodes(struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo)
{
 if (sbinfo->free_inodes >= 0) {
  spin_lock(&sbinfo->stat_lock);
  if (unlikely(!sbinfo->free_inodes)) {
   spin_unlock(&sbinfo->stat_lock);
   return 0;
  }
  sbinfo->free_inodes--;
  spin_unlock(&sbinfo->stat_lock);
 }

 return 1;
}

static void hugetlbfs_inc_free_inodes(struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo)
{
 if (sbinfo->free_inodes >= 0) {
  spin_lock(&sbinfo->stat_lock);
  sbinfo->free_inodes++;
  spin_unlock(&sbinfo->stat_lock);
 }
}


static struct kmem_cache *hugetlbfs_inode_cachep;

static struct inode *hugetlbfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
{
 struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo = HUGETLBFS_SB(sb);
 struct hugetlbfs_inode_info *p;

 if (unlikely(!hugetlbfs_dec_free_inodes(sbinfo)))
  return NULL;
 p = alloc_inode_sb(sb, hugetlbfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 if (unlikely(!p)) {
  hugetlbfs_inc_free_inodes(sbinfo);
  return NULL;
 }
 return &p->vfs_inode;
}

static void hugetlbfs_free_inode(struct inode *inode)
{
 trace_hugetlbfs_free_inode(inode);
 kmem_cache_free(hugetlbfs_inode_cachep, HUGETLBFS_I(inode));
}

static void hugetlbfs_destroy_inode(struct inode *inode)
{
 hugetlbfs_inc_free_inodes(HUGETLBFS_SB(inode->i_sb));
}

static const struct address_space_operations hugetlbfs_aops = {
 .write_begin = hugetlbfs_write_begin,
 .write_end = hugetlbfs_write_end,
 .dirty_folio = noop_dirty_folio,
 .migrate_folio  = hugetlbfs_migrate_folio,
 .error_remove_folio = hugetlbfs_error_remove_folio,
};


static void init_once(void *foo)
{
 struct hugetlbfs_inode_info *ei = foo;

 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
}

static const struct file_operations hugetlbfs_file_operations = {
 .read_iter  = hugetlbfs_read_iter,
 .mmap   = hugetlbfs_file_mmap,
 .fsync   = noop_fsync,
 .get_unmapped_area = hugetlb_get_unmapped_area,
 .llseek   = default_llseek,
 .fallocate  = hugetlbfs_fallocate,
 .fop_flags  = FOP_HUGE_PAGES,
};

static const struct inode_operations hugetlbfs_dir_inode_operations = {
 .create  = hugetlbfs_create,
 .lookup  = simple_lookup,
 .link  = simple_link,
 .unlink  = simple_unlink,
 .symlink = hugetlbfs_symlink,
 .mkdir  = hugetlbfs_mkdir,
 .rmdir  = simple_rmdir,
 .mknod  = hugetlbfs_mknod,
 .rename  = simple_rename,
 .setattr = hugetlbfs_setattr,
 .tmpfile = hugetlbfs_tmpfile,
};

static const struct inode_operations hugetlbfs_inode_operations = {
 .setattr = hugetlbfs_setattr,
};

static const struct super_operations hugetlbfs_ops = {
 .alloc_inode    = hugetlbfs_alloc_inode,
 .free_inode     = hugetlbfs_free_inode,
 .destroy_inode  = hugetlbfs_destroy_inode,
 .evict_inode = hugetlbfs_evict_inode,
 .statfs  = hugetlbfs_statfs,
 .put_super = hugetlbfs_put_super,
 .show_options = hugetlbfs_show_options,
};

/*
 * Convert size option passed from command line to number of huge pages
 * in the pool specified by hstate.  Size option could be in bytes
 * (val_type == SIZE_STD) or percentage of the pool (val_type == SIZE_PERCENT).
 */
static long
hugetlbfs_size_to_hpages(struct hstate *h, unsigned long long size_opt,
    enum hugetlbfs_size_type val_type)
{
 if (val_type == NO_SIZE)
  return -1;

 if (val_type == SIZE_PERCENT) {
  size_opt <<= huge_page_shift(h);
  size_opt *= h->max_huge_pages;
  do_div(size_opt, 100);
 }

 size_opt >>= huge_page_shift(h);
 return size_opt;
}

/*
 * Parse one mount parameter.
 */
static int hugetlbfs_parse_param(struct fs_context *fc, struct fs_parameter *param)
{
 struct hugetlbfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct fs_parse_result result;
 struct hstate *h;
 char *rest;
 unsigned long ps;
 int opt;

 opt = fs_parse(fc, hugetlb_fs_parameters, param, &result);
 if (opt < 0)
  return opt;

 switch (opt) {
 case Opt_uid:
  ctx->uid = result.uid;
  return 0;

 case Opt_gid:
  ctx->gid = result.gid;
  return 0;

 case Opt_mode:
  ctx->mode = result.uint_32 & 01777U;
  return 0;

 case Opt_size:
  /* memparse() will accept a K/M/G without a digit */
  if (!param->string || !isdigit(param->string[0]))
   goto bad_val;
  ctx->max_size_opt = memparse(param->string, &rest);
  ctx->max_val_type = SIZE_STD;
  if (*rest == '%')
   ctx->max_val_type = SIZE_PERCENT;
  return 0;

 case Opt_nr_inodes:
  /* memparse() will accept a K/M/G without a digit */
  if (!param->string || !isdigit(param->string[0]))
   goto bad_val;
  ctx->nr_inodes = memparse(param->string, &rest);
  return 0;

 case Opt_pagesize:
  ps = memparse(param->string, &rest);
  h = size_to_hstate(ps);
  if (!h) {
   pr_err("Unsupported page size %lu MB\n", ps / SZ_1M);
   return -EINVAL;
  }
  ctx->hstate = h;
  return 0;

 case Opt_min_size:
  /* memparse() will accept a K/M/G without a digit */
  if (!param->string || !isdigit(param->string[0]))
   goto bad_val;
  ctx->min_size_opt = memparse(param->string, &rest);
  ctx->min_val_type = SIZE_STD;
  if (*rest == '%')
   ctx->min_val_type = SIZE_PERCENT;
  return 0;

 default:
  return -EINVAL;
 }

bad_val:
 return invalfc(fc, "Bad value '%s' for mount option '%s'\n",
        param->string, param->key);
}

/*
 * Validate the parsed options.
 */
static int hugetlbfs_validate(struct fs_context *fc)
{
 struct hugetlbfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;

 /*
 * Use huge page pool size (in hstate) to convert the size
 * options to number of huge pages.  If NO_SIZE, -1 is returned.
 */
 ctx->max_hpages = hugetlbfs_size_to_hpages(ctx->hstate,
         ctx->max_size_opt,
         ctx->max_val_type);
 ctx->min_hpages = hugetlbfs_size_to_hpages(ctx->hstate,
         ctx->min_size_opt,
         ctx->min_val_type);

 /*
 * If max_size was specified, then min_size must be smaller
 */
 if (ctx->max_val_type > NO_SIZE &&
     ctx->min_hpages > ctx->max_hpages) {
  pr_err("Minimum size can not be greater than maximum size\n");
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int
hugetlbfs_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
{
 struct hugetlbfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct hugetlbfs_sb_info *sbinfo;

 sbinfo = kmalloc(sizeof(struct hugetlbfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 if (!sbinfo)
  return -ENOMEM;
 sb->s_fs_info = sbinfo;
 spin_lock_init(&sbinfo->stat_lock);
 sbinfo->hstate  = ctx->hstate;
 sbinfo->max_inodes = ctx->nr_inodes;
 sbinfo->free_inodes = ctx->nr_inodes;
 sbinfo->spool  = NULL;
 sbinfo->uid  = ctx->uid;
 sbinfo->gid  = ctx->gid;
 sbinfo->mode  = ctx->mode;

 /*
 * Allocate and initialize subpool if maximum or minimum size is
 * specified.  Any needed reservations (for minimum size) are taken
 * when the subpool is created.
 */
 if (ctx->max_hpages != -1 || ctx->min_hpages != -1) {
  sbinfo->spool = hugepage_new_subpool(ctx->hstate,
           ctx->max_hpages,
           ctx->min_hpages);
  if (!sbinfo->spool)
   goto out_free;
 }
 sb->s_maxbytes = MAX_LFS_FILESIZE;
 sb->s_blocksize = huge_page_size(ctx->hstate);
 sb->s_blocksize_bits = huge_page_shift(ctx->hstate);
 sb->s_magic = HUGETLBFS_MAGIC;
 sb->s_op = &hugetlbfs_ops;
 sb->s_d_flags = DCACHE_DONTCACHE;
 sb->s_time_gran = 1;

 /*
 * Due to the special and limited functionality of hugetlbfs, it does
 * not work well as a stacking filesystem.
 */
 sb->s_stack_depth = FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH;
 sb->s_root = d_make_root(hugetlbfs_get_root(sb, ctx));
 if (!sb->s_root)
  goto out_free;
 return 0;
out_free:
 kfree(sbinfo->spool);
 kfree(sbinfo);
 return -ENOMEM;
}

static int hugetlbfs_get_tree(struct fs_context *fc)
{
 int err = hugetlbfs_validate(fc);
 if (err)
  return err;
 return get_tree_nodev(fc, hugetlbfs_fill_super);
}

static void hugetlbfs_fs_context_free(struct fs_context *fc)
{
 kfree(fc->fs_private);
}

static const struct fs_context_operations hugetlbfs_fs_context_ops = {
 .free  = hugetlbfs_fs_context_free,
 .parse_param = hugetlbfs_parse_param,
 .get_tree = hugetlbfs_get_tree,
};

static int hugetlbfs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 struct hugetlbfs_fs_context *ctx;

 ctx = kzalloc(sizeof(struct hugetlbfs_fs_context), GFP_KERNEL);
 if (!ctx)
  return -ENOMEM;

 ctx->max_hpages = -1; /* No limit on size by default */
 ctx->nr_inodes = -1; /* No limit on number of inodes by default */
 ctx->uid = current_fsuid();
 ctx->gid = current_fsgid();
 ctx->mode = 0755;
 ctx->hstate = &default_hstate;
 ctx->min_hpages = -1; /* No default minimum size */
 ctx->max_val_type = NO_SIZE;
 ctx->min_val_type = NO_SIZE;
 fc->fs_private = ctx;
 fc->ops = &hugetlbfs_fs_context_ops;
 return 0;
}

static struct file_system_type hugetlbfs_fs_type = {
 .name   = "hugetlbfs",
 .init_fs_context = hugetlbfs_init_fs_context,
 .parameters  = hugetlb_fs_parameters,
 .kill_sb  = kill_litter_super,
 .fs_flags               = FS_ALLOW_IDMAP,
};

static struct vfsmount *hugetlbfs_vfsmount[HUGE_MAX_HSTATE];

static int can_do_hugetlb_shm(void)
{
 kgid_t shm_group;
 shm_group = make_kgid(&init_user_ns, sysctl_hugetlb_shm_group);
 return capable(CAP_IPC_LOCK) || in_group_p(shm_group);
}

static int get_hstate_idx(int page_size_log)
{
 struct hstate *h = hstate_sizelog(page_size_log);

 if (!h)
  return -1;
 return hstate_index(h);
}

/*
 * Note that size should be aligned to proper hugepage size in caller side,
 * otherwise hugetlb_reserve_pages reserves one less hugepages than intended.
 */
struct file *hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size,
    vm_flags_t acctflag, int creat_flags,
    int page_size_log)
{
 struct inode *inode;
 struct vfsmount *mnt;
 int hstate_idx;
 struct file *file;

 hstate_idx = get_hstate_idx(page_size_log);
 if (hstate_idx < 0)
  return ERR_PTR(-ENODEV);

 mnt = hugetlbfs_vfsmount[hstate_idx];
 if (!mnt)
  return ERR_PTR(-ENOENT);

 if (creat_flags == HUGETLB_SHMFS_INODE && !can_do_hugetlb_shm()) {
  struct ucounts *ucounts = current_ucounts();

  if (user_shm_lock(size, ucounts)) {
   pr_warn_once("%s (%d): Using mlock ulimits for SHM_HUGETLB is obsolete\n",
    current->comm, current->pid);
   user_shm_unlock(size, ucounts);
  }
  return ERR_PTR(-EPERM);
 }

 file = ERR_PTR(-ENOSPC);
 /* hugetlbfs_vfsmount[] mounts do not use idmapped mounts.  */
 inode = hugetlbfs_get_inode(mnt->mnt_sb, &nop_mnt_idmap, NULL,
        S_IFREG | S_IRWXUGO, 0);
 if (!inode)
  goto out;
 if (creat_flags == HUGETLB_SHMFS_INODE)
  inode->i_flags |= S_PRIVATE;

 inode->i_size = size;
 clear_nlink(inode);

 if (hugetlb_reserve_pages(inode, 0,
   size >> huge_page_shift(hstate_inode(inode)), NULL,
   acctflag) < 0)
  file = ERR_PTR(-ENOMEM);
 else
  file = alloc_file_pseudo(inode, mnt, name, O_RDWR,
     &hugetlbfs_file_operations);
 if (!IS_ERR(file))
  return file;

 iput(inode);
out:
 return file;
}

static struct vfsmount *__init mount_one_hugetlbfs(struct hstate *h)
{
 struct fs_context *fc;
 struct vfsmount *mnt;

 fc = fs_context_for_mount(&hugetlbfs_fs_type, SB_KERNMOUNT);
 if (IS_ERR(fc)) {
  mnt = ERR_CAST(fc);
 } else {
  struct hugetlbfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
  ctx->hstate = h;
  mnt = fc_mount_longterm(fc);
  put_fs_context(fc);
 }
 if (IS_ERR(mnt))
  pr_err("Cannot mount internal hugetlbfs for page size %luK",
         huge_page_size(h) / SZ_1K);
 return mnt;
}

static int __init init_hugetlbfs_fs(void)
{
 struct vfsmount *mnt;
 struct hstate *h;
 int error;
 int i;

 if (!hugepages_supported()) {
  pr_info("disabling because there are no supported hugepage sizes\n");
  return -ENOTSUPP;
 }

 error = -ENOMEM;
 hugetlbfs_inode_cachep = kmem_cache_create("hugetlbfs_inode_cache",
     sizeof(struct hugetlbfs_inode_info),
     0, SLAB_ACCOUNT, init_once);
 if (hugetlbfs_inode_cachep == NULL)
  goto out;

 error = register_filesystem(&hugetlbfs_fs_type);
 if (error)
  goto out_free;

 /* default hstate mount is required */
 mnt = mount_one_hugetlbfs(&default_hstate);
 if (IS_ERR(mnt)) {
  error = PTR_ERR(mnt);
  goto out_unreg;
 }
 hugetlbfs_vfsmount[default_hstate_idx] = mnt;

 /* other hstates are optional */
 i = 0;
 for_each_hstate(h) {
  if (i == default_hstate_idx) {
   i++;
   continue;
  }

  mnt = mount_one_hugetlbfs(h);
  if (IS_ERR(mnt))
   hugetlbfs_vfsmount[i] = NULL;
  else
   hugetlbfs_vfsmount[i] = mnt;
  i++;
 }

 return 0;

 out_unreg:
 (void)unregister_filesystem(&hugetlbfs_fs_type);
 out_free:
 kmem_cache_destroy(hugetlbfs_inode_cachep);
 out:
 return error;
}
fs_initcall(init_hugetlbfs_fs)