/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
/*
 * Copyright (C) 2017 Google, Inc.
 */

#ifndef _LINUX_BINDER_ALLOC_H
#define _LINUX_BINDER_ALLOC_H

#include <linux/rbtree.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/rtmutex.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/list_lru.h>
#include <uapi/linux/android/binder.h>

struct binder_transaction;

/**
 * struct binder_buffer - buffer used for binder transactions
 * @entry:              entry alloc->buffers
 * @rb_node:            node for allocated_buffers/free_buffers rb trees
 * @free:               %true if buffer is free
 * @clear_on_free:      %true if buffer must be zeroed after use
 * @allow_user_free:    %true if user is allowed to free buffer
 * @async_transaction:  %true if buffer is in use for an async txn
 * @oneway_spam_suspect: %true if total async allocate size just exceed
 * spamming detect threshold
 * @debug_id:           unique ID for debugging
 * @transaction:        pointer to associated struct binder_transaction
 * @target_node:        struct binder_node associated with this buffer
 * @data_size:          size of @transaction data
 * @offsets_size:       size of array of offsets
 * @extra_buffers_size: size of space for other objects (like sg lists)
 * @user_data:          user pointer to base of buffer space
 * @pid:                pid to attribute the buffer to (caller)
 *
 * Bookkeeping structure for binder transaction buffers
 */
struct binder_buffer {
 struct list_head entry; /* free and allocated entries by address */
 struct rb_node rb_node; /* free entry by size or allocated entry */
    /* by address */
 unsigned free:1;
 unsigned clear_on_free:1;
 unsigned allow_user_free:1;
 unsigned async_transaction:1;
 unsigned oneway_spam_suspect:1;
 unsigned debug_id:27;
 struct binder_transaction *transaction;
 struct binder_node *target_node;
 size_t data_size;
 size_t offsets_size;
 size_t extra_buffers_size;
 unsigned long user_data;
 int pid;
};

/**
 * struct binder_shrinker_mdata - binder metadata used to reclaim pages
 * @lru:         LRU entry in binder_freelist
 * @alloc:       binder_alloc owning the page to reclaim
 * @page_index:  offset in @alloc->pages[] into the page to reclaim
 */
struct binder_shrinker_mdata {
 struct list_head lru;
 struct binder_alloc *alloc;
 unsigned long page_index;
};

static inline struct list_head *page_to_lru(struct page *p)
{
 struct binder_shrinker_mdata *mdata;

 mdata = (struct binder_shrinker_mdata *)page_private(p);

 return &mdata->lru;
}

/**
 * struct binder_alloc - per-binder proc state for binder allocator
 * @mutex:              protects binder_alloc fields
 * @mm:                 copy of task->mm (invariant after open)
 * @vm_start:           base of per-proc address space mapped via mmap
 * @buffers:            list of all buffers for this proc
 * @free_buffers:       rb tree of buffers available for allocation
 *                      sorted by size
 * @allocated_buffers:  rb tree of allocated buffers sorted by address
 * @free_async_space:   VA space available for async buffers. This is
 *                      initialized at mmap time to 1/2 the full VA space
 * @pages:              array of struct page *
 * @freelist:           lru list to use for free pages (invariant after init)
 * @buffer_size:        size of address space specified via mmap
 * @pid:                pid for associated binder_proc (invariant after init)
 * @pages_high:         high watermark of offset in @pages
 * @mapped:             whether the vm area is mapped, each binder instance is
 *                      allowed a single mapping throughout its lifetime
 * @oneway_spam_detected: %true if oneway spam detection fired, clear that
 * flag once the async buffer has returned to a healthy state
 *
 * Bookkeeping structure for per-proc address space management for binder
 * buffers. It is normally initialized during binder_init() and binder_mmap()
 * calls. The address space is used for both user-visible buffers and for
 * struct binder_buffer objects used to track the user buffers
 */
struct binder_alloc {
 struct mutex mutex;
 struct mm_struct *mm;
 unsigned long vm_start;
 struct list_head buffers;
 struct rb_root free_buffers;
 struct rb_root allocated_buffers;
 size_t free_async_space;
 struct page **pages;
 struct list_lru *freelist;
 size_t buffer_size;
 int pid;
 size_t pages_high;
 bool mapped;
 bool oneway_spam_detected;
};

enum lru_status binder_alloc_free_page(struct list_head *item,
           struct list_lru_one *lru,
           void *cb_arg);
struct binder_buffer *binder_alloc_new_buf(struct binder_alloc *alloc,
        size_t data_size,
        size_t offsets_size,
        size_t extra_buffers_size,
        int is_async);
void binder_alloc_init(struct binder_alloc *alloc);
int binder_alloc_shrinker_init(void);
void binder_alloc_shrinker_exit(void);
void binder_alloc_vma_close(struct binder_alloc *alloc);
struct binder_buffer *
binder_alloc_prepare_to_free(struct binder_alloc *alloc,
        unsigned long user_ptr);
void binder_alloc_free_buf(struct binder_alloc *alloc,
      struct binder_buffer *buffer);
int binder_alloc_mmap_handler(struct binder_alloc *alloc,
         struct vm_area_struct *vma);
void binder_alloc_deferred_release(struct binder_alloc *alloc);
int binder_alloc_get_allocated_count(struct binder_alloc *alloc);
void binder_alloc_print_allocated(struct seq_file *m,
      struct binder_alloc *alloc);
void binder_alloc_print_pages(struct seq_file *m,
         struct binder_alloc *alloc);

/**
 * binder_alloc_get_free_async_space() - get free space available for async
 * @alloc: binder_alloc for this proc
 *
 * Return: the bytes remaining in the address-space for async transactions
 */
static inline size_t
binder_alloc_get_free_async_space(struct binder_alloc *alloc)
{
 guard(mutex)(&alloc->mutex);
 return alloc->free_async_space;
}

unsigned long
binder_alloc_copy_user_to_buffer(struct binder_alloc *alloc,
     struct binder_buffer *buffer,
     binder_size_t buffer_offset,
     const void __user *from,
     size_t bytes);

int binder_alloc_copy_to_buffer(struct binder_alloc *alloc,
    struct binder_buffer *buffer,
    binder_size_t buffer_offset,
    void *src,
    size_t bytes);

int binder_alloc_copy_from_buffer(struct binder_alloc *alloc,
      void *dest,
      struct binder_buffer *buffer,
      binder_size_t buffer_offset,
      size_t bytes);

#if IS_ENABLED(CONFIG_KUNIT)
void __binder_alloc_init(struct binder_alloc *alloc, struct list_lru *freelist);
size_t binder_alloc_buffer_size(struct binder_alloc *alloc,
    struct binder_buffer *buffer);
#endif

#endif /* _LINUX_BINDER_ALLOC_H */