Quelle  frame_vector.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/sched.h>

#include <media/frame_vector.h>

/**
 * get_vaddr_frames() - map virtual addresses to pfns
 * @start: starting user address
 * @nr_frames: number of pages / pfns from start to map
 * @write: the mapped address has write permission
 * @vec: structure which receives pages / pfns of the addresses mapped.
 * It should have space for at least nr_frames entries.
 *
 * This function maps virtual addresses from @start and fills @vec structure
 * with page frame numbers or page pointers to corresponding pages (choice
 * depends on the type of the vma underlying the virtual address). If @start
 * belongs to a normal vma, the function grabs reference to each of the pages
 * to pin them in memory. If @start belongs to VM_IO | VM_PFNMAP vma, we don't
 * touch page structures and the caller must make sure pfns aren't reused for
 * anything else while he is using them.
 *
 * The function returns number of pages mapped which may be less than
 * @nr_frames. In particular we stop mapping if there are more vmas of
 * different type underlying the specified range of virtual addresses.
 * When the function isn't able to map a single page, it returns error.
 *
 * Note that get_vaddr_frames() cannot follow VM_IO mappings. It used
 * to be able to do that, but that could (racily) return non-refcounted
 * pfns.
 *
 * This function takes care of grabbing mmap_lock as necessary.
 */
int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_frames, bool write,
       struct frame_vector *vec)
{
 int ret;
 unsigned int gup_flags = FOLL_LONGTERM;

 if (nr_frames == 0)
  return 0;

 if (WARN_ON_ONCE(nr_frames > vec->nr_allocated))
  nr_frames = vec->nr_allocated;

 start = untagged_addr(start);

 if (write)
  gup_flags |= FOLL_WRITE;

 ret = pin_user_pages_fast(start, nr_frames, gup_flags,
      (struct page **)(vec->ptrs));
 vec->got_ref = true;
 vec->is_pfns = false;
 vec->nr_frames = ret;

 if (likely(ret > 0))
  return ret;

 vec->nr_frames = 0;
 return ret ? ret : -EFAULT;
}
EXPORT_SYMBOL(get_vaddr_frames);

/**
 * put_vaddr_frames() - drop references to pages if get_vaddr_frames() acquired
 * them
 * @vec: frame vector to put
 *
 * Drop references to pages if get_vaddr_frames() acquired them. We also
 * invalidate the frame vector so that it is prepared for the next call into
 * get_vaddr_frames().
 */
void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec)
{
 struct page **pages;

 if (!vec->got_ref)
  goto out;
 pages = frame_vector_pages(vec);
 /*
 * frame_vector_pages() might needed to do a conversion when
 * get_vaddr_frames() got pages but vec was later converted to pfns.
 * But it shouldn't really fail to convert pfns back...
 */
 if (WARN_ON(IS_ERR(pages)))
  goto out;

 unpin_user_pages(pages, vec->nr_frames);
 vec->got_ref = false;
out:
 vec->nr_frames = 0;
}
EXPORT_SYMBOL(put_vaddr_frames);

/**
 * frame_vector_to_pages - convert frame vector to contain page pointers
 * @vec: frame vector to convert
 *
 * Convert @vec to contain array of page pointers.  If the conversion is
 * successful, return 0. Otherwise return an error. Note that we do not grab
 * page references for the page structures.
 */
int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec)
{
 int i;
 unsigned long *nums;
 struct page **pages;

 if (!vec->is_pfns)
  return 0;
 nums = frame_vector_pfns(vec);
 for (i = 0; i < vec->nr_frames; i++)
  if (!pfn_valid(nums[i]))
   return -EINVAL;
 pages = (struct page **)nums;
 for (i = 0; i < vec->nr_frames; i++)
  pages[i] = pfn_to_page(nums[i]);
 vec->is_pfns = false;
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(frame_vector_to_pages);

/**
 * frame_vector_to_pfns - convert frame vector to contain pfns
 * @vec: frame vector to convert
 *
 * Convert @vec to contain array of pfns.
 */
void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec)
{
 int i;
 unsigned long *nums;
 struct page **pages;

 if (vec->is_pfns)
  return;
 pages = (struct page **)(vec->ptrs);
 nums = (unsigned long *)pages;
 for (i = 0; i < vec->nr_frames; i++)
  nums[i] = page_to_pfn(pages[i]);
 vec->is_pfns = true;
}
EXPORT_SYMBOL(frame_vector_to_pfns);

/**
 * frame_vector_create() - allocate & initialize structure for pinned pfns
 * @nr_frames: number of pfns slots we should reserve
 *
 * Allocate and initialize struct pinned_pfns to be able to hold @nr_pfns
 * pfns.
 */
struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames)
{
 struct frame_vector *vec;
 int size = struct_size(vec, ptrs, nr_frames);

 if (WARN_ON_ONCE(nr_frames == 0))
  return NULL;
 /*
 * This is absurdly high. It's here just to avoid strange effects when
 * arithmetics overflows.
 */
 if (WARN_ON_ONCE(nr_frames > INT_MAX / sizeof(void *) / 2))
  return NULL;
 /*
 * Avoid higher order allocations, use vmalloc instead. It should
 * be rare anyway.
 */
 vec = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!vec)
  return NULL;
 vec->nr_allocated = nr_frames;
 vec->nr_frames = 0;
 return vec;
}
EXPORT_SYMBOL(frame_vector_create);

/**
 * frame_vector_destroy() - free memory allocated to carry frame vector
 * @vec: Frame vector to free
 *
 * Free structure allocated by frame_vector_create() to carry frames.
 */
void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec)
{
 /* Make sure put_vaddr_frames() got called properly... */
 VM_BUG_ON(vec->nr_frames > 0);
 kvfree(vec);
}
EXPORT_SYMBOL(frame_vector_destroy);