Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/staging/zsmalloc/zsmalloc-main.c

   1 /*
   2  * zsmalloc memory allocator
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011  Nitin Gupta
   5  *
   6  * This code is released using a dual license strategy: BSD/GPL
   7  * You can choose the license that better fits your requirements.
   8  *
   9  * Released under the terms of 3-clause BSD License
  10  * Released under the terms of GNU General Public License Version 2.0
  11  */
  12
  13
  14 /*
  15  * This allocator is designed for use with zcache and zram. Thus, the
  16  * allocator is supposed to work well under low memory conditions. In
  17  * particular, it never attempts higher order page allocation which is
  18  * very likely to fail under memory pressure. On the other hand, if we
  19  * just use single (0-order) pages, it would suffer from very high
  20  * fragmentation -- any object of size PAGE_SIZE/2 or larger would occupy
  21  * an entire page. This was one of the major issues with its predecessor
  22  * (xvmalloc).
  23  *
  24  * To overcome these issues, zsmalloc allocates a bunch of 0-order pages
  25  * and links them together using various 'struct page' fields. These linked
  26  * pages act as a single higher-order page i.e. an object can span 0-order
  27  * page boundaries. The code refers to these linked pages as a single entity
  28  * called zspage.
  29  *
  30  * Following is how we use various fields and flags of underlying
  31  * struct page(s) to form a zspage.
  32  *
  33  * Usage of struct page fields:
  34  *      page->first_page: points to the first component (0-order) page
  35  *      page->index (union with page->freelist): offset of the first object
  36  *              starting in this page. For the first page, this is
  37  *              always 0, so we use this field (aka freelist) to point
  38  *              to the first free object in zspage.
  39  *      page->lru: links together all component pages (except the first page)
  40  *              of a zspage
  41  *
  42  *      For _first_ page only:
  43  *
  44  *      page->private (union with page->first_page): refers to the
  45  *              component page after the first page
  46  *      page->freelist: points to the first free object in zspage.
  47  *              Free objects are linked together using in-place
  48  *              metadata.
  49  *      page->objects: maximum number of objects we can store in this
  50  *              zspage (class->zspage_order * PAGE_SIZE / class->size)
  51  *      page->lru: links together first pages of various zspages.
  52  *              Basically forming list of zspages in a fullness group.
  53  *      page->mapping: class index and fullness group of the zspage
  54  *
  55  * Usage of struct page flags:
  56  *      PG_private: identifies the first component page
  57  *      PG_private2: identifies the last component page
  58  *
  59  */
  60
  61 #ifdef CONFIG_ZSMALLOC_DEBUG
  62 #define DEBUG
  63 #endif
  64
  65 #include <linux/module.h>
  66 #include <linux/kernel.h>
  67 #include <linux/bitops.h>
  68 #include <linux/errno.h>
  69 #include <linux/highmem.h>
  70 #include <linux/init.h>
  71 #include <linux/string.h>
  72 #include <linux/slab.h>
  73 #include <asm/tlbflush.h>
  74 #include <asm/pgtable.h>
  75 #include <linux/cpumask.h>
  76 #include <linux/cpu.h>
  77 #include <linux/vmalloc.h>
  78
  79 #include "zsmalloc.h"
  80 #include "zsmalloc_int.h"
  81
  82 /*
  83  * A zspage's class index and fullness group
  84  * are encoded in its (first)page->mapping
  85  */
  86 #define CLASS_IDX_BITS  28
  87 #define FULLNESS_BITS   4
  88 #define CLASS_IDX_MASK  ((1 << CLASS_IDX_BITS) - 1)
  89 #define FULLNESS_MASK   ((1 << FULLNESS_BITS) - 1)
  90
  91 /* per-cpu VM mapping areas for zspage accesses that cross page boundaries */
  92 static DEFINE_PER_CPU(struct mapping_area, zs_map_area);
  93
  94 static int is_first_page(struct page *page)
  95 {
  96         return PagePrivate(page);
  97 }
  98
  99 static int is_last_page(struct page *page)
 100 {
 101         return PagePrivate2(page);
 102 }
 103
 104 static void get_zspage_mapping(struct page *page, unsigned int *class_idx,
 105                                 enum fullness_group *fullness)
 106 {
 107         unsigned long m;
 108         BUG_ON(!is_first_page(page));
 109
 110         m = (unsigned long)page->mapping;
 111         *fullness = m & FULLNESS_MASK;
 112         *class_idx = (m >> FULLNESS_BITS) & CLASS_IDX_MASK;
 113 }
 114
 115 static void set_zspage_mapping(struct page *page, unsigned int class_idx,
 116                                 enum fullness_group fullness)
 117 {
 118         unsigned long m;
 119         BUG_ON(!is_first_page(page));
 120
 121         m = ((class_idx & CLASS_IDX_MASK) << FULLNESS_BITS) |
 122                         (fullness & FULLNESS_MASK);
 123         page->mapping = (struct address_space *)m;
 124 }
 125
 126 static int get_size_class_index(int size)
 127 {
 128         int idx = 0;
 129
 130         if (likely(size > ZS_MIN_ALLOC_SIZE))
 131                 idx = DIV_ROUND_UP(size - ZS_MIN_ALLOC_SIZE,
 132                                 ZS_SIZE_CLASS_DELTA);
 133
 134         return idx;
 135 }
 136
 137 static enum fullness_group get_fullness_group(struct page *page)
 138 {
 139         int inuse, max_objects;
 140         enum fullness_group fg;
 141         BUG_ON(!is_first_page(page));
 142
 143         inuse = page->inuse;
 144         max_objects = page->objects;
 145
 146         if (inuse == 0)
 147                 fg = ZS_EMPTY;
 148         else if (inuse == max_objects)
 149                 fg = ZS_FULL;
 150         else if (inuse <= max_objects / fullness_threshold_frac)
 151                 fg = ZS_ALMOST_EMPTY;
 152         else
 153                 fg = ZS_ALMOST_FULL;
 154
 155         return fg;
 156 }
 157
 158 static void insert_zspage(struct page *page, struct size_class *class,
 159                                 enum fullness_group fullness)
 160 {
 161         struct page **head;
 162
 163         BUG_ON(!is_first_page(page));
 164
 165         if (fullness >= _ZS_NR_FULLNESS_GROUPS)
 166                 return;
 167
 168         head = &class->fullness_list[fullness];
 169         if (*head)
 170                 list_add_tail(&page->lru, &(*head)->lru);
 171
 172         *head = page;
 173 }
 174
 175 static void remove_zspage(struct page *page, struct size_class *class,
 176                                 enum fullness_group fullness)
 177 {
 178         struct page **head;
 179
 180         BUG_ON(!is_first_page(page));
 181
 182         if (fullness >= _ZS_NR_FULLNESS_GROUPS)
 183                 return;
 184
 185         head = &class->fullness_list[fullness];
 186         BUG_ON(!*head);
 187         if (list_empty(&(*head)->lru))
 188                 *head = NULL;
 189         else if (*head == page)
 190                 *head = (struct page *)list_entry((*head)->lru.next,
 191                                         struct page, lru);
 192
 193         list_del_init(&page->lru);
 194 }
 195
 196 static enum fullness_group fix_fullness_group(struct zs_pool *pool,
 197                                                 struct page *page)
 198 {
 199         int class_idx;
 200         struct size_class *class;
 201         enum fullness_group currfg, newfg;
 202
 203         BUG_ON(!is_first_page(page));
 204
 205         get_zspage_mapping(page, &class_idx, &currfg);
 206         newfg = get_fullness_group(page);
 207         if (newfg == currfg)
 208                 goto out;
 209
 210         class = &pool->size_class[class_idx];
 211         remove_zspage(page, class, currfg);
 212         insert_zspage(page, class, newfg);
 213         set_zspage_mapping(page, class_idx, newfg);
 214
 215 out:
 216         return newfg;
 217 }
 218
 219 /*
 220  * We have to decide on how many pages to link together
 221  * to form a zspage for each size class. This is important
 222  * to reduce wastage due to unusable space left at end of
 223  * each zspage which is given as:
 224  *      wastage = Zp - Zp % size_class
 225  * where Zp = zspage size = k * PAGE_SIZE where k = 1, 2, ...
 226  *
 227  * For example, for size class of 3/8 * PAGE_SIZE, we should
 228  * link together 3 PAGE_SIZE sized pages to form a zspage
 229  * since then we can perfectly fit in 8 such objects.
 230  */
 231 static int get_pages_per_zspage(int class_size)
 232 {
 233         int i, max_usedpc = 0;
 234         /* zspage order which gives maximum used size per KB */
 235         int max_usedpc_order = 1;
 236
 237         for (i = 1; i <= ZS_MAX_PAGES_PER_ZSPAGE; i++) {
 238                 int zspage_size;
 239                 int waste, usedpc;
 240
 241                 zspage_size = i * PAGE_SIZE;
 242                 waste = zspage_size % class_size;
 243                 usedpc = (zspage_size - waste) * 100 / zspage_size;
 244
 245                 if (usedpc > max_usedpc) {
 246                         max_usedpc = usedpc;
 247                         max_usedpc_order = i;
 248                 }
 249         }
 250
 251         return max_usedpc_order;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * A single 'zspage' is composed of many system pages which are
 256  * linked together using fields in struct page. This function finds
 257  * the first/head page, given any component page of a zspage.
 258  */
 259 static struct page *get_first_page(struct page *page)
 260 {
 261         if (is_first_page(page))
 262                 return page;
 263         else
 264                 return page->first_page;
 265 }
 266
 267 static struct page *get_next_page(struct page *page)
 268 {
 269         struct page *next;
 270
 271         if (is_last_page(page))
 272                 next = NULL;
 273         else if (is_first_page(page))
 274                 next = (struct page *)page->private;
 275         else
 276                 next = list_entry(page->lru.next, struct page, lru);
 277
 278         return next;
 279 }
 280
 281 /* Encode <page, obj_idx> as a single handle value */
 282 static void *obj_location_to_handle(struct page *page, unsigned long obj_idx)
 283 {
 284         unsigned long handle;
 285
 286         if (!page) {
 287                 BUG_ON(obj_idx);
 288                 return NULL;
 289         }
 290
 291         handle = page_to_pfn(page) << OBJ_INDEX_BITS;
 292         handle |= (obj_idx & OBJ_INDEX_MASK);
 293
 294         return (void *)handle;
 295 }
 296
 297 /* Decode <page, obj_idx> pair from the given object handle */
 298 static void obj_handle_to_location(unsigned long handle, struct page **page,
 299                                 unsigned long *obj_idx)
 300 {
 301         *page = pfn_to_page(handle >> OBJ_INDEX_BITS);
 302         *obj_idx = handle & OBJ_INDEX_MASK;
 303 }
 304
 305 static unsigned long obj_idx_to_offset(struct page *page,
 306                                 unsigned long obj_idx, int class_size)
 307 {
 308         unsigned long off = 0;
 309
 310         if (!is_first_page(page))
 311                 off = page->index;
 312
 313         return off + obj_idx * class_size;
 314 }
 315
 316 static void reset_page(struct page *page)
 317 {
 318         clear_bit(PG_private, &page->flags);
 319         clear_bit(PG_private_2, &page->flags);
 320         set_page_private(page, 0);
 321         page->mapping = NULL;
 322         page->freelist = NULL;
 323         reset_page_mapcount(page);
 324 }
 325
 326 static void free_zspage(struct page *first_page)
 327 {
 328         struct page *nextp, *tmp, *head_extra;
 329
 330         BUG_ON(!is_first_page(first_page));
 331         BUG_ON(first_page->inuse);
 332
 333         head_extra = (struct page *)page_private(first_page);
 334
 335         reset_page(first_page);
 336         __free_page(first_page);
 337
 338         /* zspage with only 1 system page */
 339         if (!head_extra)
 340                 return;
 341
 342         list_for_each_entry_safe(nextp, tmp, &head_extra->lru, lru) {
 343                 list_del(&nextp->lru);
 344                 reset_page(nextp);
 345                 __free_page(nextp);
 346         }
 347         reset_page(head_extra);
 348         __free_page(head_extra);
 349 }
 350
 351 /* Initialize a newly allocated zspage */
 352 static void init_zspage(struct page *first_page, struct size_class *class)
 353 {
 354         unsigned long off = 0;
 355         struct page *page = first_page;
 356
 357         BUG_ON(!is_first_page(first_page));
 358         while (page) {
 359                 struct page *next_page;
 360                 struct link_free *link;
 361                 unsigned int i, objs_on_page;
 362
 363                 /*
 364                  * page->index stores offset of first object starting
 365                  * in the page. For the first page, this is always 0,
 366                  * so we use first_page->index (aka ->freelist) to store
 367                  * head of corresponding zspage's freelist.
 368                  */
 369                 if (page != first_page)
 370                         page->index = off;
 371
 372                 link = (struct link_free *)kmap_atomic(page) +
 373                                                 off / sizeof(*link);
 374                 objs_on_page = (PAGE_SIZE - off) / class->size;
 375
 376                 for (i = 1; i <= objs_on_page; i++) {
 377                         off += class->size;
 378                         if (off < PAGE_SIZE) {
 379                                 link->next = obj_location_to_handle(page, i);
 380                                 link += class->size / sizeof(*link);
 381                         }
 382                 }
 383
 384                 /*
 385                  * We now come to the last (full or partial) object on this
 386                  * page, which must point to the first object on the next
 387                  * page (if present)
 388                  */
 389                 next_page = get_next_page(page);
 390                 link->next = obj_location_to_handle(next_page, 0);
 391                 kunmap_atomic(link);
 392                 page = next_page;
 393                 off = (off + class->size) % PAGE_SIZE;
 394         }
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Allocate a zspage for the given size class
 399  */
 400 static struct page *alloc_zspage(struct size_class *class, gfp_t flags)
 401 {
 402         int i, error;
 403         struct page *first_page = NULL, *uninitialized_var(prev_page);
 404
 405         /*
 406          * Allocate individual pages and link them together as:
 407          * 1. first page->private = first sub-page
 408          * 2. all sub-pages are linked together using page->lru
 409          * 3. each sub-page is linked to the first page using page->first_page
 410          *
 411          * For each size class, First/Head pages are linked together using
 412          * page->lru. Also, we set PG_private to identify the first page
 413          * (i.e. no other sub-page has this flag set) and PG_private_2 to
 414          * identify the last page.
 415          */
 416         error = -ENOMEM;
 417         for (i = 0; i < class->pages_per_zspage; i++) {
 418                 struct page *page;
 419
 420                 page = alloc_page(flags);
 421                 if (!page)
 422                         goto cleanup;
 423
 424                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
 425                 if (i == 0) {   /* first page */
 426                         SetPagePrivate(page);
 427                         set_page_private(page, 0);
 428                         first_page = page;
 429                         first_page->inuse = 0;
 430                 }
 431                 if (i == 1)
 432                         first_page->private = (unsigned long)page;
 433                 if (i >= 1)
 434                         page->first_page = first_page;
 435                 if (i >= 2)
 436                         list_add(&page->lru, &prev_page->lru);
 437                 if (i == class->pages_per_zspage - 1)   /* last page */
 438                         SetPagePrivate2(page);
 439                 prev_page = page;
 440         }
 441
 442         init_zspage(first_page, class);
 443
 444         first_page->freelist = obj_location_to_handle(first_page, 0);
 445         /* Maximum number of objects we can store in this zspage */
 446         first_page->objects = class->pages_per_zspage * PAGE_SIZE / class->size;
 447
 448         error = 0; /* Success */
 449
 450 cleanup:
 451         if (unlikely(error) && first_page) {
 452                 free_zspage(first_page);
 453                 first_page = NULL;
 454         }
 455
 456         return first_page;
 457 }
 458
 459 static struct page *find_get_zspage(struct size_class *class)
 460 {
 461         int i;
 462         struct page *page;
 463
 464         for (i = 0; i < _ZS_NR_FULLNESS_GROUPS; i++) {
 465                 page = class->fullness_list[i];
 466                 if (page)
 467                         break;
 468         }
 469
 470         return page;
 471 }
 472
 473 static void zs_copy_map_object(char *buf, struct page *firstpage,
 474                                 int off, int size)
 475 {
 476         struct page *pages[2];
 477         int sizes[2];
 478         void *addr;
 479
 480         pages[0] = firstpage;
 481         pages[1] = get_next_page(firstpage);
 482         BUG_ON(!pages[1]);
 483
 484         sizes[0] = PAGE_SIZE - off;
 485         sizes[1] = size - sizes[0];
 486
 487         /* copy object to per-cpu buffer */
 488         addr = kmap_atomic(pages[0]);
 489         memcpy(buf, addr + off, sizes[0]);
 490         kunmap_atomic(addr);
 491         addr = kmap_atomic(pages[1]);
 492         memcpy(buf + sizes[0], addr, sizes[1]);
 493         kunmap_atomic(addr);
 494 }
 495
 496 static void zs_copy_unmap_object(char *buf, struct page *firstpage,
 497                                 int off, int size)
 498 {
 499         struct page *pages[2];
 500         int sizes[2];
 501         void *addr;
 502
 503         pages[0] = firstpage;
 504         pages[1] = get_next_page(firstpage);
 505         BUG_ON(!pages[1]);
 506
 507         sizes[0] = PAGE_SIZE - off;
 508         sizes[1] = size - sizes[0];
 509
 510         /* copy per-cpu buffer to object */
 511         addr = kmap_atomic(pages[0]);
 512         memcpy(addr + off, buf, sizes[0]);
 513         kunmap_atomic(addr);
 514         addr = kmap_atomic(pages[1]);
 515         memcpy(addr, buf + sizes[0], sizes[1]);
 516         kunmap_atomic(addr);
 517 }
 518
 519 static int zs_cpu_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
 520                                 void *pcpu)
 521 {
 522         int cpu = (long)pcpu;
 523         struct mapping_area *area;
 524
 525         switch (action) {
 526         case CPU_UP_PREPARE:
 527                 area = &per_cpu(zs_map_area, cpu);
 528                 /*
 529                  * Make sure we don't leak memory if a cpu UP notification
 530                  * and zs_init() race and both call zs_cpu_up() on the same cpu
 531                  */
 532                 if (area->vm_buf)
 533                         return 0;
 534                 area->vm_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 535                 if (!area->vm_buf)
 536                         return -ENOMEM;
 537                 return 0;
 538                 break;
 539         case CPU_DEAD:
 540         case CPU_UP_CANCELED:
 541                 area = &per_cpu(zs_map_area, cpu);
 542                 if (area->vm_buf)
 543                         free_page((unsigned long)area->vm_buf);
 544                 area->vm_buf = NULL;
 545                 break;
 546         }
 547
 548         return NOTIFY_OK;
 549 }
 550
 551 static struct notifier_block zs_cpu_nb = {
 552         .notifier_call = zs_cpu_notifier
 553 };
 554
 555 static void zs_exit(void)
 556 {
 557         int cpu;
 558
 559         for_each_online_cpu(cpu)
 560                 zs_cpu_notifier(NULL, CPU_DEAD, (void *)(long)cpu);
 561         unregister_cpu_notifier(&zs_cpu_nb);
 562 }
 563
 564 static int zs_init(void)
 565 {
 566         int cpu, ret;
 567
 568         register_cpu_notifier(&zs_cpu_nb);
 569         for_each_online_cpu(cpu) {
 570                 ret = zs_cpu_notifier(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
 571                 if (notifier_to_errno(ret))
 572                         goto fail;
 573         }
 574         return 0;
 575 fail:
 576         zs_exit();
 577         return notifier_to_errno(ret);
 578 }
 579
 580 struct zs_pool *zs_create_pool(const char *name, gfp_t flags)
 581 {
 582         int i, ovhd_size;
 583         struct zs_pool *pool;
 584
 585         if (!name)
 586                 return NULL;
 587
 588         ovhd_size = roundup(sizeof(*pool), PAGE_SIZE);
 589         pool = kzalloc(ovhd_size, GFP_KERNEL);
 590         if (!pool)
 591                 return NULL;
 592
 593         for (i = 0; i < ZS_SIZE_CLASSES; i++) {
 594                 int size;
 595                 struct size_class *class;
 596
 597                 size = ZS_MIN_ALLOC_SIZE + i * ZS_SIZE_CLASS_DELTA;
 598                 if (size > ZS_MAX_ALLOC_SIZE)
 599                         size = ZS_MAX_ALLOC_SIZE;
 600
 601                 class = &pool->size_class[i];
 602                 class->size = size;
 603                 class->index = i;
 604                 spin_lock_init(&class->lock);
 605                 class->pages_per_zspage = get_pages_per_zspage(size);
 606
 607         }
 608
 609         pool->flags = flags;
 610         pool->name = name;
 611
 612         return pool;
 613 }
 614 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_create_pool);
 615
 616 void zs_destroy_pool(struct zs_pool *pool)
 617 {
 618         int i;
 619
 620         for (i = 0; i < ZS_SIZE_CLASSES; i++) {
 621                 int fg;
 622                 struct size_class *class = &pool->size_class[i];
 623
 624                 for (fg = 0; fg < _ZS_NR_FULLNESS_GROUPS; fg++) {
 625                         if (class->fullness_list[fg]) {
 626                                 pr_info("Freeing non-empty class with size "
 627                                         "%db, fullness group %d\n",
 628                                         class->size, fg);
 629                         }
 630                 }
 631         }
 632         kfree(pool);
 633 }
 634 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_destroy_pool);
 635
 636 /**
 637  * zs_malloc - Allocate block of given size from pool.
 638  * @pool: pool to allocate from
 639  * @size: size of block to allocate
 640  *
 641  * On success, handle to the allocated object is returned,
 642  * otherwise 0.
 643  * Allocation requests with size > ZS_MAX_ALLOC_SIZE will fail.
 644  */
 645 unsigned long zs_malloc(struct zs_pool *pool, size_t size)
 646 {
 647         unsigned long obj;
 648         struct link_free *link;
 649         int class_idx;
 650         struct size_class *class;
 651
 652         struct page *first_page, *m_page;
 653         unsigned long m_objidx, m_offset;
 654
 655         if (unlikely(!size || size > ZS_MAX_ALLOC_SIZE))
 656                 return 0;
 657
 658         class_idx = get_size_class_index(size);
 659         class = &pool->size_class[class_idx];
 660         BUG_ON(class_idx != class->index);
 661
 662         spin_lock(&class->lock);
 663         first_page = find_get_zspage(class);
 664
 665         if (!first_page) {
 666                 spin_unlock(&class->lock);
 667                 first_page = alloc_zspage(class, pool->flags);
 668                 if (unlikely(!first_page))
 669                         return 0;
 670
 671                 set_zspage_mapping(first_page, class->index, ZS_EMPTY);
 672                 spin_lock(&class->lock);
 673                 class->pages_allocated += class->pages_per_zspage;
 674         }
 675
 676         obj = (unsigned long)first_page->freelist;
 677         obj_handle_to_location(obj, &m_page, &m_objidx);
 678         m_offset = obj_idx_to_offset(m_page, m_objidx, class->size);
 679
 680         link = (struct link_free *)kmap_atomic(m_page) +
 681                                         m_offset / sizeof(*link);
 682         first_page->freelist = link->next;
 683         memset(link, POISON_INUSE, sizeof(*link));
 684         kunmap_atomic(link);
 685
 686         first_page->inuse++;
 687         /* Now move the zspage to another fullness group, if required */
 688         fix_fullness_group(pool, first_page);
 689         spin_unlock(&class->lock);
 690
 691         return obj;
 692 }
 693 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_malloc);
 694
 695 void zs_free(struct zs_pool *pool, unsigned long obj)
 696 {
 697         struct link_free *link;
 698         struct page *first_page, *f_page;
 699         unsigned long f_objidx, f_offset;
 700
 701         int class_idx;
 702         struct size_class *class;
 703         enum fullness_group fullness;
 704
 705         if (unlikely(!obj))
 706                 return;
 707
 708         obj_handle_to_location(obj, &f_page, &f_objidx);
 709         first_page = get_first_page(f_page);
 710
 711         get_zspage_mapping(first_page, &class_idx, &fullness);
 712         class = &pool->size_class[class_idx];
 713         f_offset = obj_idx_to_offset(f_page, f_objidx, class->size);
 714
 715         spin_lock(&class->lock);
 716
 717         /* Insert this object in containing zspage's freelist */
 718         link = (struct link_free *)((unsigned char *)kmap_atomic(f_page)
 719                                                         + f_offset);
 720         link->next = first_page->freelist;
 721         kunmap_atomic(link);
 722         first_page->freelist = (void *)obj;
 723
 724         first_page->inuse--;
 725         fullness = fix_fullness_group(pool, first_page);
 726
 727         if (fullness == ZS_EMPTY)
 728                 class->pages_allocated -= class->pages_per_zspage;
 729
 730         spin_unlock(&class->lock);
 731
 732         if (fullness == ZS_EMPTY)
 733                 free_zspage(first_page);
 734 }
 735 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_free);
 736
 737 /**
 738  * zs_map_object - get address of allocated object from handle.
 739  * @pool: pool from which the object was allocated
 740  * @handle: handle returned from zs_malloc
 741  *
 742  * Before using an object allocated from zs_malloc, it must be mapped using
 743  * this function. When done with the object, it must be unmapped using
 744  * zs_unmap_object.
 745  *
 746  * Only one object can be mapped per cpu at a time. There is no protection
 747  * against nested mappings.
 748  *
 749  * This function returns with preemption and page faults disabled.
 750 */
 751 void *zs_map_object(struct zs_pool *pool, unsigned long handle,
 752                         enum zs_mapmode mm)
 753 {
 754         struct page *page;
 755         unsigned long obj_idx, off;
 756
 757         unsigned int class_idx;
 758         enum fullness_group fg;
 759         struct size_class *class;
 760         struct mapping_area *area;
 761
 762         BUG_ON(!handle);
 763
 764         obj_handle_to_location(handle, &page, &obj_idx);
 765         get_zspage_mapping(get_first_page(page), &class_idx, &fg);
 766         class = &pool->size_class[class_idx];
 767         off = obj_idx_to_offset(page, obj_idx, class->size);
 768
 769         area = &get_cpu_var(zs_map_area);
 770         if (off + class->size <= PAGE_SIZE) {
 771                 /* this object is contained entirely within a page */
 772                 area->vm_addr = kmap_atomic(page);
 773                 return area->vm_addr + off;
 774         }
 775
 776         /* disable page faults to match kmap_atomic() return conditions */
 777         pagefault_disable();
 778
 779         if (mm != ZS_MM_WO)
 780                 zs_copy_map_object(area->vm_buf, page, off, class->size);
 781         area->vm_addr = NULL;
 782         return area->vm_buf;
 783 }
 784 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_map_object);
 785
 786 void zs_unmap_object(struct zs_pool *pool, unsigned long handle)
 787 {
 788         struct page *page;
 789         unsigned long obj_idx, off;
 790
 791         unsigned int class_idx;
 792         enum fullness_group fg;
 793         struct size_class *class;
 794         struct mapping_area *area;
 795
 796         area = &__get_cpu_var(zs_map_area);
 797         /* single-page object fastpath */
 798         if (area->vm_addr) {
 799                 kunmap_atomic(area->vm_addr);
 800                 goto out;
 801         }
 802
 803         /* no write fastpath */
 804         if (area->vm_mm == ZS_MM_RO)
 805                 goto pfenable;
 806
 807         BUG_ON(!handle);
 808
 809         obj_handle_to_location(handle, &page, &obj_idx);
 810         get_zspage_mapping(get_first_page(page), &class_idx, &fg);
 811         class = &pool->size_class[class_idx];
 812         off = obj_idx_to_offset(page, obj_idx, class->size);
 813
 814         zs_copy_unmap_object(area->vm_buf, page, off, class->size);
 815
 816 pfenable:
 817         /* enable page faults to match kunmap_atomic() return conditions */
 818         pagefault_enable();
 819 out:
 820         put_cpu_var(zs_map_area);
 821 }
 822 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_unmap_object);
 823
 824 u64 zs_get_total_size_bytes(struct zs_pool *pool)
 825 {
 826         int i;
 827         u64 npages = 0;
 828
 829         for (i = 0; i < ZS_SIZE_CLASSES; i++)
 830                 npages += pool->size_class[i].pages_allocated;
 831
 832         return npages << PAGE_SHIFT;
 833 }
 834 EXPORT_SYMBOL_GPL(zs_get_total_size_bytes);
 835
 836 module_init(zs_init);
 837 module_exit(zs_exit);
 838
 839 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
 840 MODULE_AUTHOR("Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>");