mm/slab_common.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Slab allocator functions that are independent of the allocator strategy
   4  *
   5  * (C) 2012 Christoph Lameter <cl@linux.com>
   6  */
   7 #include <linux/slab.h>
   8
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/poison.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/memory.h>
  13 #include <linux/cache.h>
  14 #include <linux/compiler.h>
  15 #include <linux/kfence.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/cpu.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/dma-mapping.h>
  21 #include <linux/swiotlb.h>
  22 #include <linux/proc_fs.h>
  23 #include <linux/debugfs.h>
  24 #include <linux/kasan.h>
  25 #include <asm/cacheflush.h>
  26 #include <asm/tlbflush.h>
  27 #include <asm/page.h>
  28 #include <linux/memcontrol.h>
  29 #include <linux/stackdepot.h>
  30
  31 #include "internal.h"
  32 #include "slab.h"
  33
  34 #define CREATE_TRACE_POINTS
  35 #include <trace/events/kmem.h>
  36
  37 enum slab_state slab_state;
  38 LIST_HEAD(slab_caches);
  39 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
  40 struct kmem_cache *kmem_cache;
  41
  42 static LIST_HEAD(slab_caches_to_rcu_destroy);
  43 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work);
  44 static DECLARE_WORK(slab_caches_to_rcu_destroy_work,
  45                     slab_caches_to_rcu_destroy_workfn);
  46
  47 /*
  48  * Set of flags that will prevent slab merging
  49  */
  50 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
  51                 SLAB_TRACE | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
  52                 SLAB_FAILSLAB | SLAB_NO_MERGE | kasan_never_merge())
  53
  54 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_CACHE_DMA | \
  55                          SLAB_CACHE_DMA32 | SLAB_ACCOUNT)
  56
  57 /*
  58  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
  59  */
  60 static bool slab_nomerge = !IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_MERGE_DEFAULT);
  61
  62 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
  63 {
  64         slab_nomerge = true;
  65         return 1;
  66 }
  67
  68 static int __init setup_slab_merge(char *str)
  69 {
  70         slab_nomerge = false;
  71         return 1;
  72 }
  73
  74 #ifdef CONFIG_SLUB
  75 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
  76 __setup_param("slub_merge", slub_merge, setup_slab_merge, 0);
  77 #endif
  78
  79 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
  80 __setup("slab_merge", setup_slab_merge);
  81
  82 /*
  83  * Determine the size of a slab object
  84  */
  85 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
  86 {
  87         return s->object_size;
  88 }
  89 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
  90
  91 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  92 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
  93 {
  94         if (!name || in_interrupt() || size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
  95                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
  96                 return -EINVAL;
  97         }
  98
  99         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
 100         return 0;
 101 }
 102 #else
 103 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
 104 {
 105         return 0;
 106 }
 107 #endif
 108
 109 /*
 110  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 111  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 112  */
 113 static unsigned int calculate_alignment(slab_flags_t flags,
 114                 unsigned int align, unsigned int size)
 115 {
 116         /*
 117          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 118          * suggestion if the object is sufficiently large.
 119          *
 120          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 121          * alignment though. If that is greater then use it.
 122          */
 123         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 124                 unsigned int ralign;
 125
 126                 ralign = cache_line_size();
 127                 while (size <= ralign / 2)
 128                         ralign /= 2;
 129                 align = max(align, ralign);
 130         }
 131
 132         align = max(align, arch_slab_minalign());
 133
 134         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Find a mergeable slab cache
 139  */
 140 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
 141 {
 142         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 143                 return 1;
 144
 145         if (s->ctor)
 146                 return 1;
 147
 148 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 149         if (s->usersize)
 150                 return 1;
 151 #endif
 152
 153         /*
 154          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
 155          */
 156         if (s->refcount < 0)
 157                 return 1;
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned int size, unsigned int align,
 163                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
 164 {
 165         struct kmem_cache *s;
 166
 167         if (slab_nomerge)
 168                 return NULL;
 169
 170         if (ctor)
 171                 return NULL;
 172
 173         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
 174         align = calculate_alignment(flags, align, size);
 175         size = ALIGN(size, align);
 176         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name);
 177
 178         if (flags & SLAB_NEVER_MERGE)
 179                 return NULL;
 180
 181         list_for_each_entry_reverse(s, &slab_caches, list) {
 182                 if (slab_unmergeable(s))
 183                         continue;
 184
 185                 if (size > s->size)
 186                         continue;
 187
 188                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
 189                         continue;
 190                 /*
 191                  * Check if alignment is compatible.
 192                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
 193                  */
 194                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
 195                         continue;
 196
 197                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
 198                         continue;
 199
 200                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
 201                         (align > s->align || s->align % align))
 202                         continue;
 203
 204                 return s;
 205         }
 206         return NULL;
 207 }
 208
 209 static struct kmem_cache *create_cache(const char *name,
 210                 unsigned int object_size, unsigned int align,
 211                 slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
 212                 unsigned int usersize, void (*ctor)(void *),
 213                 struct kmem_cache *root_cache)
 214 {
 215         struct kmem_cache *s;
 216         int err;
 217
 218         if (WARN_ON(useroffset + usersize > object_size))
 219                 useroffset = usersize = 0;
 220
 221         err = -ENOMEM;
 222         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 223         if (!s)
 224                 goto out;
 225
 226         s->name = name;
 227         s->size = s->object_size = object_size;
 228         s->align = align;
 229         s->ctor = ctor;
 230 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 231         s->useroffset = useroffset;
 232         s->usersize = usersize;
 233 #endif
 234
 235         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 236         if (err)
 237                 goto out_free_cache;
 238
 239         s->refcount = 1;
 240         list_add(&s->list, &slab_caches);
 241         return s;
 242
 243 out_free_cache:
 244         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 245 out:
 246         return ERR_PTR(err);
 247 }
 248
 249 /**
 250  * kmem_cache_create_usercopy - Create a cache with a region suitable
 251  * for copying to userspace
 252  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 253  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 254  * @align: The required alignment for the objects.
 255  * @flags: SLAB flags
 256  * @useroffset: Usercopy region offset
 257  * @usersize: Usercopy region size
 258  * @ctor: A constructor for the objects.
 259  *
 260  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 261  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 262  *
 263  * The flags are
 264  *
 265  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 266  * to catch references to uninitialised memory.
 267  *
 268  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 269  * for buffer overruns.
 270  *
 271  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 272  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 273  * as davem.
 274  *
 275  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 276  */
 277 struct kmem_cache *
 278 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
 279                   unsigned int size, unsigned int align,
 280                   slab_flags_t flags,
 281                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
 282                   void (*ctor)(void *))
 283 {
 284         struct kmem_cache *s = NULL;
 285         const char *cache_name;
 286         int err;
 287
 288 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 289         /*
 290          * If no slub_debug was enabled globally, the static key is not yet
 291          * enabled by setup_slub_debug(). Enable it if the cache is being
 292          * created with any of the debugging flags passed explicitly.
 293          * It's also possible that this is the first cache created with
 294          * SLAB_STORE_USER and we should init stack_depot for it.
 295          */
 296         if (flags & SLAB_DEBUG_FLAGS)
 297                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
 298         if (flags & SLAB_STORE_USER)
 299                 stack_depot_init();
 300 #endif
 301
 302         mutex_lock(&slab_mutex);
 303
 304         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 305         if (err) {
 306                 goto out_unlock;
 307         }
 308
 309         /* Refuse requests with allocator specific flags */
 310         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
 311                 err = -EINVAL;
 312                 goto out_unlock;
 313         }
 314
 315         /*
 316          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 317          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 318          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 319          * passed flags.
 320          */
 321         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 322
 323         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
 324         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HARDENED_USERCOPY) ||
 325             WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
 326             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
 327                 usersize = useroffset = 0;
 328
 329         if (!usersize)
 330                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 331         if (s)
 332                 goto out_unlock;
 333
 334         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
 335         if (!cache_name) {
 336                 err = -ENOMEM;
 337                 goto out_unlock;
 338         }
 339
 340         s = create_cache(cache_name, size,
 341                          calculate_alignment(flags, align, size),
 342                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL);
 343         if (IS_ERR(s)) {
 344                 err = PTR_ERR(s);
 345                 kfree_const(cache_name);
 346         }
 347
 348 out_unlock:
 349         mutex_unlock(&slab_mutex);
 350
 351         if (err) {
 352                 if (flags & SLAB_PANIC)
 353                         panic("%s: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 354                                 __func__, name, err);
 355                 else {
 356                         pr_warn("%s(%s) failed with error %d\n",
 357                                 __func__, name, err);
 358                         dump_stack();
 359                 }
 360                 return NULL;
 361         }
 362         return s;
 363 }
 364 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
 365
 366 /**
 367  * kmem_cache_create - Create a cache.
 368  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 369  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 370  * @align: The required alignment for the objects.
 371  * @flags: SLAB flags
 372  * @ctor: A constructor for the objects.
 373  *
 374  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 375  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 376  *
 377  * The flags are
 378  *
 379  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 380  * to catch references to uninitialised memory.
 381  *
 382  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 383  * for buffer overruns.
 384  *
 385  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 386  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 387  * as davem.
 388  *
 389  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 390  */
 391 struct kmem_cache *
 392 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 393                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 394 {
 395         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
 396                                           ctor);
 397 }
 398 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 399
 400 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 401 /*
 402  * For a given kmem_cache, kmem_cache_destroy() should only be called
 403  * once or there will be a use-after-free problem. The actual deletion
 404  * and release of the kobject does not need slab_mutex or cpu_hotplug_lock
 405  * protection. So they are now done without holding those locks.
 406  *
 407  * Note that there will be a slight delay in the deletion of sysfs files
 408  * if kmem_cache_release() is called indrectly from a work function.
 409  */
 410 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 411 {
 412         sysfs_slab_unlink(s);
 413         sysfs_slab_release(s);
 414 }
 415 #else
 416 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 417 {
 418         slab_kmem_cache_release(s);
 419 }
 420 #endif
 421
 422 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
 423 {
 424         LIST_HEAD(to_destroy);
 425         struct kmem_cache *s, *s2;
 426
 427         /*
 428          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
 429          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
 430          * through RCU and the associated kmem_cache are dereferenced
 431          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
 432          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
 433          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
 434          * asynchronously.
 435          */
 436         mutex_lock(&slab_mutex);
 437         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
 438         mutex_unlock(&slab_mutex);
 439
 440         if (list_empty(&to_destroy))
 441                 return;
 442
 443         rcu_barrier();
 444
 445         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
 446                 debugfs_slab_release(s);
 447                 kfence_shutdown_cache(s);
 448                 kmem_cache_release(s);
 449         }
 450 }
 451
 452 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
 453 {
 454         /* free asan quarantined objects */
 455         kasan_cache_shutdown(s);
 456
 457         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
 458                 return -EBUSY;
 459
 460         list_del(&s->list);
 461
 462         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
 463                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
 464                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
 465         } else {
 466                 kfence_shutdown_cache(s);
 467                 debugfs_slab_release(s);
 468         }
 469
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 474 {
 475         __kmem_cache_release(s);
 476         kfree_const(s->name);
 477         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 478 }
 479
 480 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 481 {
 482         int err = -EBUSY;
 483         bool rcu_set;
 484
 485         if (unlikely(!s) || !kasan_check_byte(s))
 486                 return;
 487
 488         cpus_read_lock();
 489         mutex_lock(&slab_mutex);
 490
 491         rcu_set = s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU;
 492
 493         s->refcount--;
 494         if (s->refcount)
 495                 goto out_unlock;
 496
 497         err = shutdown_cache(s);
 498         WARN(err, "%s %s: Slab cache still has objects when called from %pS",
 499              __func__, s->name, (void *)_RET_IP_);
 500 out_unlock:
 501         mutex_unlock(&slab_mutex);
 502         cpus_read_unlock();
 503         if (!err && !rcu_set)
 504                 kmem_cache_release(s);
 505 }
 506 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 507
 508 /**
 509  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 510  * @cachep: The cache to shrink.
 511  *
 512  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 513  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 514  *
 515  * Return: %0 if all slabs were released, non-zero otherwise
 516  */
 517 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 518 {
 519         kasan_cache_shrink(cachep);
 520
 521         return __kmem_cache_shrink(cachep);
 522 }
 523 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 524
 525 bool slab_is_available(void)
 526 {
 527         return slab_state >= UP;
 528 }
 529
 530 #ifdef CONFIG_PRINTK
 531 static void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
 532 {
 533         if (__kfence_obj_info(kpp, object, slab))
 534                 return;
 535         __kmem_obj_info(kpp, object, slab);
 536 }
 537
 538 /**
 539  * kmem_dump_obj - Print available slab provenance information
 540  * @object: slab object for which to find provenance information.
 541  *
 542  * This function uses pr_cont(), so that the caller is expected to have
 543  * printed out whatever preamble is appropriate.  The provenance information
 544  * depends on the type of object and on how much debugging is enabled.
 545  * For a slab-cache object, the fact that it is a slab object is printed,
 546  * and, if available, the slab name, return address, and stack trace from
 547  * the allocation and last free path of that object.
 548  *
 549  * Return: %true if the pointer is to a not-yet-freed object from
 550  * kmalloc() or kmem_cache_alloc(), either %true or %false if the pointer
 551  * is to an already-freed object, and %false otherwise.
 552  */
 553 bool kmem_dump_obj(void *object)
 554 {
 555         char *cp = IS_ENABLED(CONFIG_MMU) ? "" : "/vmalloc";
 556         int i;
 557         struct slab *slab;
 558         unsigned long ptroffset;
 559         struct kmem_obj_info kp = { };
 560
 561         /* Some arches consider ZERO_SIZE_PTR to be a valid address. */
 562         if (object < (void *)PAGE_SIZE || !virt_addr_valid(object))
 563                 return false;
 564         slab = virt_to_slab(object);
 565         if (!slab)
 566                 return false;
 567
 568         kmem_obj_info(&kp, object, slab);
 569         if (kp.kp_slab_cache)
 570                 pr_cont(" slab%s %s", cp, kp.kp_slab_cache->name);
 571         else
 572                 pr_cont(" slab%s", cp);
 573         if (is_kfence_address(object))
 574                 pr_cont(" (kfence)");
 575         if (kp.kp_objp)
 576                 pr_cont(" start %px", kp.kp_objp);
 577         if (kp.kp_data_offset)
 578                 pr_cont(" data offset %lu", kp.kp_data_offset);
 579         if (kp.kp_objp) {
 580                 ptroffset = ((char *)object - (char *)kp.kp_objp) - kp.kp_data_offset;
 581                 pr_cont(" pointer offset %lu", ptroffset);
 582         }
 583         if (kp.kp_slab_cache && kp.kp_slab_cache->object_size)
 584                 pr_cont(" size %u", kp.kp_slab_cache->object_size);
 585         if (kp.kp_ret)
 586                 pr_cont(" allocated at %pS\n", kp.kp_ret);
 587         else
 588                 pr_cont("\n");
 589         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_stack); i++) {
 590                 if (!kp.kp_stack[i])
 591                         break;
 592                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_stack[i]);
 593         }
 594
 595         if (kp.kp_free_stack[0])
 596                 pr_cont(" Free path:\n");
 597
 598         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_free_stack); i++) {
 599                 if (!kp.kp_free_stack[i])
 600                         break;
 601                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_free_stack[i]);
 602         }
 603
 604         return true;
 605 }
 606 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_dump_obj);
 607 #endif
 608
 609 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 610 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
 611                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 612                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 613 {
 614         int err;
 615         unsigned int align = ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
 616
 617         s->name = name;
 618         s->size = s->object_size = size;
 619
 620         /*
 621          * For power of two sizes, guarantee natural alignment for kmalloc
 622          * caches, regardless of SL*B debugging options.
 623          */
 624         if (is_power_of_2(size))
 625                 align = max(align, size);
 626         s->align = calculate_alignment(flags, align, size);
 627
 628 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 629         s->useroffset = useroffset;
 630         s->usersize = usersize;
 631 #endif
 632
 633         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 634
 635         if (err)
 636                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
 637                                         name, size, err);
 638
 639         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 640 }
 641
 642 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
 643                                                       unsigned int size,
 644                                                       slab_flags_t flags)
 645 {
 646         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 647
 648         if (!s)
 649                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 650
 651         create_boot_cache(s, name, size, flags | SLAB_KMALLOC, 0, size);
 652         list_add(&s->list, &slab_caches);
 653         s->refcount = 1;
 654         return s;
 655 }
 656
 657 struct kmem_cache *
 658 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init =
 659 { /* initialization for https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=42570 */ };
 660 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 661
 662 #ifdef CONFIG_RANDOM_KMALLOC_CACHES
 663 unsigned long random_kmalloc_seed __ro_after_init;
 664 EXPORT_SYMBOL(random_kmalloc_seed);
 665 #endif
 666
 667 /*
 668  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 669  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 670  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 671  * fls.
 672  */
 673 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
 674         3,      /* 8 */
 675         4,      /* 16 */
 676         5,      /* 24 */
 677         5,      /* 32 */
 678         6,      /* 40 */
 679         6,      /* 48 */
 680         6,      /* 56 */
 681         6,      /* 64 */
 682         1,      /* 72 */
 683         1,      /* 80 */
 684         1,      /* 88 */
 685         1,      /* 96 */
 686         7,      /* 104 */
 687         7,      /* 112 */
 688         7,      /* 120 */
 689         7,      /* 128 */
 690         2,      /* 136 */
 691         2,      /* 144 */
 692         2,      /* 152 */
 693         2,      /* 160 */
 694         2,      /* 168 */
 695         2,      /* 176 */
 696         2,      /* 184 */
 697         2       /* 192 */
 698 };
 699
 700 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
 701 {
 702         return (bytes - 1) / 8;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
 707  * allocation
 708  */
 709 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
 710 {
 711         unsigned int index;
 712
 713         if (size <= 192) {
 714                 if (!size)
 715                         return ZERO_SIZE_PTR;
 716
 717                 index = size_index[size_index_elem(size)];
 718         } else {
 719                 if (WARN_ON_ONCE(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
 720                         return NULL;
 721                 index = fls(size - 1);
 722         }
 723
 724         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags, caller)][index];
 725 }
 726
 727 size_t kmalloc_size_roundup(size_t size)
 728 {
 729         if (size && size <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE) {
 730                 /*
 731                  * The flags don't matter since size_index is common to all.
 732                  * Neither does the caller for just getting ->object_size.
 733                  */
 734                 return kmalloc_slab(size, GFP_KERNEL, 0)->object_size;
 735         }
 736
 737         /* Above the smaller buckets, size is a multiple of page size. */
 738         if (size && size <= KMALLOC_MAX_SIZE)
 739                 return PAGE_SIZE << get_order(size);
 740
 741         /*
 742          * Return 'size' for 0 - kmalloc() returns ZERO_SIZE_PTR
 743          * and very large size - kmalloc() may fail.
 744          */
 745         return size;
 746
 747 }
 748 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_size_roundup);
 749
 750 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 751 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)    .name[KMALLOC_DMA] = "dma-kmalloc-" #sz,
 752 #else
 753 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)
 754 #endif
 755
 756 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 757 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz) .name[KMALLOC_CGROUP] = "kmalloc-cg-" #sz,
 758 #else
 759 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz)
 760 #endif
 761
 762 #ifndef CONFIG_SLUB_TINY
 763 #define KMALLOC_RCL_NAME(sz)    .name[KMALLOC_RECLAIM] = "kmalloc-rcl-" #sz,
 764 #else
 765 #define KMALLOC_RCL_NAME(sz)
 766 #endif
 767
 768 #ifdef CONFIG_RANDOM_KMALLOC_CACHES
 769 #define __KMALLOC_RANDOM_CONCAT(a, b) a ## b
 770 #define KMALLOC_RANDOM_NAME(N, sz) __KMALLOC_RANDOM_CONCAT(KMA_RAND_, N)(sz)
 771 #define KMA_RAND_1(sz)                  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  1] = "kmalloc-rnd-01-" #sz,
 772 #define KMA_RAND_2(sz)  KMA_RAND_1(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  2] = "kmalloc-rnd-02-" #sz,
 773 #define KMA_RAND_3(sz)  KMA_RAND_2(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  3] = "kmalloc-rnd-03-" #sz,
 774 #define KMA_RAND_4(sz)  KMA_RAND_3(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  4] = "kmalloc-rnd-04-" #sz,
 775 #define KMA_RAND_5(sz)  KMA_RAND_4(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  5] = "kmalloc-rnd-05-" #sz,
 776 #define KMA_RAND_6(sz)  KMA_RAND_5(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  6] = "kmalloc-rnd-06-" #sz,
 777 #define KMA_RAND_7(sz)  KMA_RAND_6(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  7] = "kmalloc-rnd-07-" #sz,
 778 #define KMA_RAND_8(sz)  KMA_RAND_7(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  8] = "kmalloc-rnd-08-" #sz,
 779 #define KMA_RAND_9(sz)  KMA_RAND_8(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START +  9] = "kmalloc-rnd-09-" #sz,
 780 #define KMA_RAND_10(sz) KMA_RAND_9(sz)  .name[KMALLOC_RANDOM_START + 10] = "kmalloc-rnd-10-" #sz,
 781 #define KMA_RAND_11(sz) KMA_RAND_10(sz) .name[KMALLOC_RANDOM_START + 11] = "kmalloc-rnd-11-" #sz,
 782 #define KMA_RAND_12(sz) KMA_RAND_11(sz) .name[KMALLOC_RANDOM_START + 12] = "kmalloc-rnd-12-" #sz,
 783 #define KMA_RAND_13(sz) KMA_RAND_12(sz) .name[KMALLOC_RANDOM_START + 13] = "kmalloc-rnd-13-" #sz,
 784 #define KMA_RAND_14(sz) KMA_RAND_13(sz) .name[KMALLOC_RANDOM_START + 14] = "kmalloc-rnd-14-" #sz,
 785 #define KMA_RAND_15(sz) KMA_RAND_14(sz) .name[KMALLOC_RANDOM_START + 15] = "kmalloc-rnd-15-" #sz,
 786 #else // CONFIG_RANDOM_KMALLOC_CACHES
 787 #define KMALLOC_RANDOM_NAME(N, sz)
 788 #endif
 789
 790 #define INIT_KMALLOC_INFO(__size, __short_size)                 \
 791 {                                                               \
 792         .name[KMALLOC_NORMAL]  = "kmalloc-" #__short_size,      \
 793         KMALLOC_RCL_NAME(__short_size)                          \
 794         KMALLOC_CGROUP_NAME(__short_size)                       \
 795         KMALLOC_DMA_NAME(__short_size)                          \
 796         KMALLOC_RANDOM_NAME(RANDOM_KMALLOC_CACHES_NR, __short_size)     \
 797         .size = __size,                                         \
 798 }
 799
 800 /*
 801  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
 802  * kmalloc_index() supports up to 2^21=2MB, so the final entry of the table is
 803  * kmalloc-2M.
 804  */
 805 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
 806         INIT_KMALLOC_INFO(0, 0),
 807         INIT_KMALLOC_INFO(96, 96),
 808         INIT_KMALLOC_INFO(192, 192),
 809         INIT_KMALLOC_INFO(8, 8),
 810         INIT_KMALLOC_INFO(16, 16),
 811         INIT_KMALLOC_INFO(32, 32),
 812         INIT_KMALLOC_INFO(64, 64),
 813         INIT_KMALLOC_INFO(128, 128),
 814         INIT_KMALLOC_INFO(256, 256),
 815         INIT_KMALLOC_INFO(512, 512),
 816         INIT_KMALLOC_INFO(1024, 1k),
 817         INIT_KMALLOC_INFO(2048, 2k),
 818         INIT_KMALLOC_INFO(4096, 4k),
 819         INIT_KMALLOC_INFO(8192, 8k),
 820         INIT_KMALLOC_INFO(16384, 16k),
 821         INIT_KMALLOC_INFO(32768, 32k),
 822         INIT_KMALLOC_INFO(65536, 64k),
 823         INIT_KMALLOC_INFO(131072, 128k),
 824         INIT_KMALLOC_INFO(262144, 256k),
 825         INIT_KMALLOC_INFO(524288, 512k),
 826         INIT_KMALLOC_INFO(1048576, 1M),
 827         INIT_KMALLOC_INFO(2097152, 2M)
 828 };
 829
 830 /*
 831  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
 832  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
 833  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
 834  *
 835  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
 836  * handle the index determination for the smaller caches.
 837  *
 838  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
 839  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
 840  */
 841 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
 842 {
 843         unsigned int i;
 844
 845         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
 846                 !is_power_of_2(KMALLOC_MIN_SIZE));
 847
 848         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
 849                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
 850
 851                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
 852                         break;
 853                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
 854         }
 855
 856         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
 857                 /*
 858                  * The 96 byte sized cache is not used if the alignment
 859                  * is 64 byte.
 860                  */
 861                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
 862                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
 863
 864         }
 865
 866         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
 867                 /*
 868                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
 869                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
 870                  * instead.
 871                  */
 872                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
 873                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
 874         }
 875 }
 876
 877 static unsigned int __kmalloc_minalign(void)
 878 {
 879         unsigned int minalign = dma_get_cache_alignment();
 880
 881         if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_BOUNCE_UNALIGNED_KMALLOC) &&
 882             is_swiotlb_allocated())
 883                 minalign = ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
 884
 885         return max(minalign, arch_slab_minalign());
 886 }
 887
 888 void __init
 889 new_kmalloc_cache(int idx, enum kmalloc_cache_type type, slab_flags_t flags)
 890 {
 891         unsigned int minalign = __kmalloc_minalign();
 892         unsigned int aligned_size = kmalloc_info[idx].size;
 893         int aligned_idx = idx;
 894
 895         if ((KMALLOC_RECLAIM != KMALLOC_NORMAL) && (type == KMALLOC_RECLAIM)) {
 896                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
 897         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_CGROUP)) {
 898                 if (mem_cgroup_kmem_disabled()) {
 899                         kmalloc_caches[type][idx] = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][idx];
 900                         return;
 901                 }
 902                 flags |= SLAB_ACCOUNT;
 903         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && (type == KMALLOC_DMA)) {
 904                 flags |= SLAB_CACHE_DMA;
 905         }
 906
 907 #ifdef CONFIG_RANDOM_KMALLOC_CACHES
 908         if (type >= KMALLOC_RANDOM_START && type <= KMALLOC_RANDOM_END)
 909                 flags |= SLAB_NO_MERGE;
 910 #endif
 911
 912         /*
 913          * If CONFIG_MEMCG_KMEM is enabled, disable cache merging for
 914          * KMALLOC_NORMAL caches.
 915          */
 916         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_NORMAL))
 917                 flags |= SLAB_NO_MERGE;
 918
 919         if (minalign > ARCH_KMALLOC_MINALIGN) {
 920                 aligned_size = ALIGN(aligned_size, minalign);
 921                 aligned_idx = __kmalloc_index(aligned_size, false);
 922         }
 923
 924         if (!kmalloc_caches[type][aligned_idx])
 925                 kmalloc_caches[type][aligned_idx] = create_kmalloc_cache(
 926                                         kmalloc_info[aligned_idx].name[type],
 927                                         aligned_size, flags);
 928         if (idx != aligned_idx)
 929                 kmalloc_caches[type][idx] = kmalloc_caches[type][aligned_idx];
 930 }
 931
 932 /*
 933  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
 934  * may already have been created because they were needed to
 935  * enable allocations for slab creation.
 936  */
 937 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
 938 {
 939         int i;
 940         enum kmalloc_cache_type type;
 941
 942         /*
 943          * Including KMALLOC_CGROUP if CONFIG_MEMCG_KMEM defined
 944          */
 945         for (type = KMALLOC_NORMAL; type < NR_KMALLOC_TYPES; type++) {
 946                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 947                         if (!kmalloc_caches[type][i])
 948                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
 949
 950                         /*
 951                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
 952                          * These have to be created immediately after the
 953                          * earlier power of two caches
 954                          */
 955                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
 956                                         !kmalloc_caches[type][1])
 957                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
 958                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
 959                                         !kmalloc_caches[type][2])
 960                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
 961                 }
 962         }
 963 #ifdef CONFIG_RANDOM_KMALLOC_CACHES
 964         random_kmalloc_seed = get_random_u64();
 965 #endif
 966
 967         /* Kmalloc array is now usable */
 968         slab_state = UP;
 969 }
 970
 971 void free_large_kmalloc(struct folio *folio, void *object)
 972 {
 973         unsigned int order = folio_order(folio);
 974
 975         if (WARN_ON_ONCE(order == 0))
 976                 pr_warn_once("object pointer: 0x%p\n", object);
 977
 978         kmemleak_free(object);
 979         kasan_kfree_large(object);
 980         kmsan_kfree_large(object);
 981
 982         mod_lruvec_page_state(folio_page(folio, 0), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
 983                               -(PAGE_SIZE << order));
 984         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
 985 }
 986
 987 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
 988 static __always_inline
 989 void *__do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, unsigned long caller)
 990 {
 991         struct kmem_cache *s;
 992         void *ret;
 993
 994         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
 995                 ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
 996                 trace_kmalloc(caller, ret, size,
 997                               PAGE_SIZE << get_order(size), flags, node);
 998                 return ret;
 999         }
1000
1001         s = kmalloc_slab(size, flags, caller);
1002
1003         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
1004                 return s;
1005
1006         ret = __kmem_cache_alloc_node(s, flags, node, size, caller);
1007         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
1008         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, flags, node);
1009         return ret;
1010 }
1011
1012 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1013 {
1014         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, _RET_IP_);
1015 }
1016 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
1017
1018 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
1019 {
1020         return __do_kmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
1023
1024 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
1025                                   int node, unsigned long caller)
1026 {
1027         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, caller);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
1030
1031 /**
1032  * kfree - free previously allocated memory
1033  * @object: pointer returned by kmalloc() or kmem_cache_alloc()
1034  *
1035  * If @object is NULL, no operation is performed.
1036  */
1037 void kfree(const void *object)
1038 {
1039         struct folio *folio;
1040         struct slab *slab;
1041         struct kmem_cache *s;
1042
1043         trace_kfree(_RET_IP_, object);
1044
1045         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(object)))
1046                 return;
1047
1048         folio = virt_to_folio(object);
1049         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1050                 free_large_kmalloc(folio, (void *)object);
1051                 return;
1052         }
1053
1054         slab = folio_slab(folio);
1055         s = slab->slab_cache;
1056         __kmem_cache_free(s, (void *)object, _RET_IP_);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(kfree);
1059
1060 /**
1061  * __ksize -- Report full size of underlying allocation
1062  * @object: pointer to the object
1063  *
1064  * This should only be used internally to query the true size of allocations.
1065  * It is not meant to be a way to discover the usable size of an allocation
1066  * after the fact. Instead, use kmalloc_size_roundup(). Using memory beyond
1067  * the originally requested allocation size may trigger KASAN, UBSAN_BOUNDS,
1068  * and/or FORTIFY_SOURCE.
1069  *
1070  * Return: size of the actual memory used by @object in bytes
1071  */
1072 size_t __ksize(const void *object)
1073 {
1074         struct folio *folio;
1075
1076         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
1077                 return 0;
1078
1079         folio = virt_to_folio(object);
1080
1081         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1082                 if (WARN_ON(folio_size(folio) <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
1083                         return 0;
1084                 if (WARN_ON(object != folio_address(folio)))
1085                         return 0;
1086                 return folio_size(folio);
1087         }
1088
1089 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1090         skip_orig_size_check(folio_slab(folio)->slab_cache, object);
1091 #endif
1092
1093         return slab_ksize(folio_slab(folio)->slab_cache);
1094 }
1095
1096 void *kmalloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1097 {
1098         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE,
1099                                             size, _RET_IP_);
1100
1101         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, NUMA_NO_NODE);
1102
1103         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1104         return ret;
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_trace);
1107
1108 void *kmalloc_node_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1109                          int node, size_t size)
1110 {
1111         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node, size, _RET_IP_);
1112
1113         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, node);
1114
1115         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1116         return ret;
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node_trace);
1119
1120 gfp_t kmalloc_fix_flags(gfp_t flags)
1121 {
1122         gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1123
1124         flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1125         pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1126                         invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1127         dump_stack();
1128
1129         return flags;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1134  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1135  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1136  */
1137
1138 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1139 {
1140         struct page *page;
1141         void *ptr = NULL;
1142         unsigned int order = get_order(size);
1143
1144         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1145                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1146
1147         flags |= __GFP_COMP;
1148         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
1149         if (page) {
1150                 ptr = page_address(page);
1151                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
1152                                       PAGE_SIZE << order);
1153         }
1154
1155         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1156         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1157         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1158         kmsan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1159
1160         return ptr;
1161 }
1162
1163 void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
1164 {
1165         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
1166
1167         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1168                       flags, NUMA_NO_NODE);
1169         return ret;
1170 }
1171 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large);
1172
1173 void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1174 {
1175         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
1176
1177         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1178                       flags, node);
1179         return ret;
1180 }
1181 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large_node);
1182
1183 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1184 /* Randomize a generic freelist */
1185 static void freelist_randomize(unsigned int *list,
1186                                unsigned int count)
1187 {
1188         unsigned int rand;
1189         unsigned int i;
1190
1191         for (i = 0; i < count; i++)
1192                 list[i] = i;
1193
1194         /* Fisher-Yates shuffle */
1195         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1196                 rand = get_random_u32_below(i + 1);
1197                 swap(list[i], list[rand]);
1198         }
1199 }
1200
1201 /* Create a random sequence per cache */
1202 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1203                                     gfp_t gfp)
1204 {
1205
1206         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1207                 return 0;
1208
1209         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1210         if (!cachep->random_seq)
1211                 return -ENOMEM;
1212
1213         freelist_randomize(cachep->random_seq, count);
1214         return 0;
1215 }
1216
1217 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1218 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1219 {
1220         kfree(cachep->random_seq);
1221         cachep->random_seq = NULL;
1222 }
1223 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1224
1225 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1226 #ifdef CONFIG_SLAB
1227 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1228 #else
1229 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1230 #endif
1231
1232 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1233 {
1234         /*
1235          * Output format version, so at least we can change it
1236          * without _too_ many complaints.
1237          */
1238 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1239         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1240 #else
1241         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1242 #endif
1243         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1244         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1245         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1246 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1247         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1248         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1249 #endif
1250         seq_putc(m, '\n');
1251 }
1252
1253 static void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1254 {
1255         mutex_lock(&slab_mutex);
1256         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
1257 }
1258
1259 static void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1260 {
1261         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
1262 }
1263
1264 static void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1265 {
1266         mutex_unlock(&slab_mutex);
1267 }
1268
1269 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1270 {
1271         struct slabinfo sinfo;
1272
1273         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1274         get_slabinfo(s, &sinfo);
1275
1276         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1277                    s->name, sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1278                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1279
1280         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1281                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1282         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1283                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1284         slabinfo_show_stats(m, s);
1285         seq_putc(m, '\n');
1286 }
1287
1288 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1289 {
1290         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
1291
1292         if (p == slab_caches.next)
1293                 print_slabinfo_header(m);
1294         cache_show(s, m);
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 void dump_unreclaimable_slab(void)
1299 {
1300         struct kmem_cache *s;
1301         struct slabinfo sinfo;
1302
1303         /*
1304          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1305          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1306          * risk of crash.
1307          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1308          * without acquiring the mutex.
1309          */
1310         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1311                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1312                 return;
1313         }
1314
1315         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1316         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1317
1318         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
1319                 if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1320                         continue;
1321
1322                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1323
1324                 if (sinfo.num_objs > 0)
1325                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", s->name,
1326                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1327                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1328         }
1329         mutex_unlock(&slab_mutex);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1334  *
1335  * Output layout:
1336  * cache-name
1337  * num-active-objs
1338  * total-objs
1339  * object size
1340  * num-active-slabs
1341  * total-slabs
1342  * num-pages-per-slab
1343  * + further values on SMP and with statistics enabled
1344  */
1345 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1346         .start = slab_start,
1347         .next = slab_next,
1348         .stop = slab_stop,
1349         .show = slab_show,
1350 };
1351
1352 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1353 {
1354         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1355 }
1356
1357 static const struct proc_ops slabinfo_proc_ops = {
1358         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
1359         .proc_open      = slabinfo_open,
1360         .proc_read      = seq_read,
1361         .proc_write     = slabinfo_write,
1362         .proc_lseek     = seq_lseek,
1363         .proc_release   = seq_release,
1364 };
1365
1366 static int __init slab_proc_init(void)
1367 {
1368         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL, &slabinfo_proc_ops);
1369         return 0;
1370 }
1371 module_init(slab_proc_init);
1372
1373 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1374
1375 static __always_inline __realloc_size(2) void *
1376 __do_krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1377 {
1378         void *ret;
1379         size_t ks;
1380
1381         /* Check for double-free before calling ksize. */
1382         if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(p))) {
1383                 if (!kasan_check_byte(p))
1384                         return NULL;
1385                 ks = ksize(p);
1386         } else
1387                 ks = 0;
1388
1389         /* If the object still fits, repoison it precisely. */
1390         if (ks >= new_size) {
1391                 p = kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1392                 return (void *)p;
1393         }
1394
1395         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1396         if (ret && p) {
1397                 /* Disable KASAN checks as the object's redzone is accessed. */
1398                 kasan_disable_current();
1399                 memcpy(ret, kasan_reset_tag(p), ks);
1400                 kasan_enable_current();
1401         }
1402
1403         return ret;
1404 }
1405
1406 /**
1407  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1408  * @p: object to reallocate memory for.
1409  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1410  * @flags: the type of memory to allocate.
1411  *
1412  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1413  * lesser of the new and old sizes (__GFP_ZERO flag is effectively ignored).
1414  * If @p is %NULL, krealloc() behaves exactly like kmalloc().  If @new_size
1415  * is 0 and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1416  *
1417  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1418  */
1419 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1420 {
1421         void *ret;
1422
1423         if (unlikely(!new_size)) {
1424                 kfree(p);
1425                 return ZERO_SIZE_PTR;
1426         }
1427
1428         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1429         if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
1430                 kfree(p);
1431
1432         return ret;
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1435
1436 /**
1437  * kfree_sensitive - Clear sensitive information in memory before freeing
1438  * @p: object to free memory of
1439  *
1440  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1441  * If @p is %NULL, kfree_sensitive() does nothing.
1442  *
1443  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1444  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1445  * careful when using this function in performance sensitive code.
1446  */
1447 void kfree_sensitive(const void *p)
1448 {
1449         size_t ks;
1450         void *mem = (void *)p;
1451
1452         ks = ksize(mem);
1453         if (ks) {
1454                 kasan_unpoison_range(mem, ks);
1455                 memzero_explicit(mem, ks);
1456         }
1457         kfree(mem);
1458 }
1459 EXPORT_SYMBOL(kfree_sensitive);
1460
1461 size_t ksize(const void *objp)
1462 {
1463         /*
1464          * We need to first check that the pointer to the object is valid.
1465          * The KASAN report printed from ksize() is more useful, then when
1466          * it's printed later when the behaviour could be undefined due to
1467          * a potential use-after-free or double-free.
1468          *
1469          * We use kasan_check_byte(), which is supported for the hardware
1470          * tag-based KASAN mode, unlike kasan_check_read/write().
1471          *
1472          * If the pointed to memory is invalid, we return 0 to avoid users of
1473          * ksize() writing to and potentially corrupting the memory region.
1474          *
1475          * We want to perform the check before __ksize(), to avoid potentially
1476          * crashing in __ksize() due to accessing invalid metadata.
1477          */
1478         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)) || !kasan_check_byte(objp))
1479                 return 0;
1480
1481         return kfence_ksize(objp) ?: __ksize(objp);
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL(ksize);
1484
1485 /* Tracepoints definitions. */
1486 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1487 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1488 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1489 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1490
1491 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1492 {
1493         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1494                 return -ENOMEM;
1495         return 0;
1496 }
1497 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);