Merge tag 'dma-mapping-5.8' of git://git.infradead.org/users/hch/dma-mapping
[linux-2.6-microblaze.git] / 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/module.h>
16 #include <linux/cpu.h>
17 #include <linux/uaccess.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/debugfs.h>
21 #include <asm/cacheflush.h>
22 #include <asm/tlbflush.h>
23 #include <asm/page.h>
24 #include <linux/memcontrol.h>
25
26 #define CREATE_TRACE_POINTS
27 #include <trace/events/kmem.h>
28
29 #include "slab.h"
30
31 enum slab_state slab_state;
32 LIST_HEAD(slab_caches);
33 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
34 struct kmem_cache *kmem_cache;
35
36 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
37 bool usercopy_fallback __ro_after_init =
38                 IS_ENABLED(CONFIG_HARDENED_USERCOPY_FALLBACK);
39 module_param(usercopy_fallback, bool, 0400);
40 MODULE_PARM_DESC(usercopy_fallback,
41                 "WARN instead of reject usercopy whitelist violations");
42 #endif
43
44 static LIST_HEAD(slab_caches_to_rcu_destroy);
45 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work);
46 static DECLARE_WORK(slab_caches_to_rcu_destroy_work,
47                     slab_caches_to_rcu_destroy_workfn);
48
49 /*
50  * Set of flags that will prevent slab merging
51  */
52 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
53                 SLAB_TRACE | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
54                 SLAB_FAILSLAB | SLAB_KASAN)
55
56 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_CACHE_DMA | \
57                          SLAB_CACHE_DMA32 | SLAB_ACCOUNT)
58
59 /*
60  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
61  */
62 static bool slab_nomerge = !IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_MERGE_DEFAULT);
63
64 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
65 {
66         slab_nomerge = true;
67         return 1;
68 }
69
70 #ifdef CONFIG_SLUB
71 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
72 #endif
73
74 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
75
76 /*
77  * Determine the size of a slab object
78  */
79 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
80 {
81         return s->object_size;
82 }
83 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
84
85 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
86 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
87 {
88         if (!name || in_interrupt() || size < sizeof(void *) ||
89                 size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
90                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
91                 return -EINVAL;
92         }
93
94         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
95         return 0;
96 }
97 #else
98 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
99 {
100         return 0;
101 }
102 #endif
103
104 void __kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t nr, void **p)
105 {
106         size_t i;
107
108         for (i = 0; i < nr; i++) {
109                 if (s)
110                         kmem_cache_free(s, p[i]);
111                 else
112                         kfree(p[i]);
113         }
114 }
115
116 int __kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t nr,
117                                                                 void **p)
118 {
119         size_t i;
120
121         for (i = 0; i < nr; i++) {
122                 void *x = p[i] = kmem_cache_alloc(s, flags);
123                 if (!x) {
124                         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
125                         return 0;
126                 }
127         }
128         return i;
129 }
130
131 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
132
133 LIST_HEAD(slab_root_caches);
134 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_kmem_wq_lock);
135
136 static void kmemcg_cache_shutdown(struct percpu_ref *percpu_ref);
137
138 void slab_init_memcg_params(struct kmem_cache *s)
139 {
140         s->memcg_params.root_cache = NULL;
141         RCU_INIT_POINTER(s->memcg_params.memcg_caches, NULL);
142         INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.children);
143         s->memcg_params.dying = false;
144 }
145
146 static int init_memcg_params(struct kmem_cache *s,
147                              struct kmem_cache *root_cache)
148 {
149         struct memcg_cache_array *arr;
150
151         if (root_cache) {
152                 int ret = percpu_ref_init(&s->memcg_params.refcnt,
153                                           kmemcg_cache_shutdown,
154                                           0, GFP_KERNEL);
155                 if (ret)
156                         return ret;
157
158                 s->memcg_params.root_cache = root_cache;
159                 INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.children_node);
160                 INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.kmem_caches_node);
161                 return 0;
162         }
163
164         slab_init_memcg_params(s);
165
166         if (!memcg_nr_cache_ids)
167                 return 0;
168
169         arr = kvzalloc(sizeof(struct memcg_cache_array) +
170                        memcg_nr_cache_ids * sizeof(void *),
171                        GFP_KERNEL);
172         if (!arr)
173                 return -ENOMEM;
174
175         RCU_INIT_POINTER(s->memcg_params.memcg_caches, arr);
176         return 0;
177 }
178
179 static void destroy_memcg_params(struct kmem_cache *s)
180 {
181         if (is_root_cache(s)) {
182                 kvfree(rcu_access_pointer(s->memcg_params.memcg_caches));
183         } else {
184                 mem_cgroup_put(s->memcg_params.memcg);
185                 WRITE_ONCE(s->memcg_params.memcg, NULL);
186                 percpu_ref_exit(&s->memcg_params.refcnt);
187         }
188 }
189
190 static void free_memcg_params(struct rcu_head *rcu)
191 {
192         struct memcg_cache_array *old;
193
194         old = container_of(rcu, struct memcg_cache_array, rcu);
195         kvfree(old);
196 }
197
198 static int update_memcg_params(struct kmem_cache *s, int new_array_size)
199 {
200         struct memcg_cache_array *old, *new;
201
202         new = kvzalloc(sizeof(struct memcg_cache_array) +
203                        new_array_size * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
204         if (!new)
205                 return -ENOMEM;
206
207         old = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
208                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
209         if (old)
210                 memcpy(new->entries, old->entries,
211                        memcg_nr_cache_ids * sizeof(void *));
212
213         rcu_assign_pointer(s->memcg_params.memcg_caches, new);
214         if (old)
215                 call_rcu(&old->rcu, free_memcg_params);
216         return 0;
217 }
218
219 int memcg_update_all_caches(int num_memcgs)
220 {
221         struct kmem_cache *s;
222         int ret = 0;
223
224         mutex_lock(&slab_mutex);
225         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
226                 ret = update_memcg_params(s, num_memcgs);
227                 /*
228                  * Instead of freeing the memory, we'll just leave the caches
229                  * up to this point in an updated state.
230                  */
231                 if (ret)
232                         break;
233         }
234         mutex_unlock(&slab_mutex);
235         return ret;
236 }
237
238 void memcg_link_cache(struct kmem_cache *s, struct mem_cgroup *memcg)
239 {
240         if (is_root_cache(s)) {
241                 list_add(&s->root_caches_node, &slab_root_caches);
242         } else {
243                 css_get(&memcg->css);
244                 s->memcg_params.memcg = memcg;
245                 list_add(&s->memcg_params.children_node,
246                          &s->memcg_params.root_cache->memcg_params.children);
247                 list_add(&s->memcg_params.kmem_caches_node,
248                          &s->memcg_params.memcg->kmem_caches);
249         }
250 }
251
252 static void memcg_unlink_cache(struct kmem_cache *s)
253 {
254         if (is_root_cache(s)) {
255                 list_del(&s->root_caches_node);
256         } else {
257                 list_del(&s->memcg_params.children_node);
258                 list_del(&s->memcg_params.kmem_caches_node);
259         }
260 }
261 #else
262 static inline int init_memcg_params(struct kmem_cache *s,
263                                     struct kmem_cache *root_cache)
264 {
265         return 0;
266 }
267
268 static inline void destroy_memcg_params(struct kmem_cache *s)
269 {
270 }
271
272 static inline void memcg_unlink_cache(struct kmem_cache *s)
273 {
274 }
275 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
276
277 /*
278  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
279  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
280  */
281 static unsigned int calculate_alignment(slab_flags_t flags,
282                 unsigned int align, unsigned int size)
283 {
284         /*
285          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
286          * suggestion if the object is sufficiently large.
287          *
288          * The hardware cache alignment cannot override the specified
289          * alignment though. If that is greater then use it.
290          */
291         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
292                 unsigned int ralign;
293
294                 ralign = cache_line_size();
295                 while (size <= ralign / 2)
296                         ralign /= 2;
297                 align = max(align, ralign);
298         }
299
300         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
301                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
302
303         return ALIGN(align, sizeof(void *));
304 }
305
306 /*
307  * Find a mergeable slab cache
308  */
309 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
310 {
311         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
312                 return 1;
313
314         if (!is_root_cache(s))
315                 return 1;
316
317         if (s->ctor)
318                 return 1;
319
320         if (s->usersize)
321                 return 1;
322
323         /*
324          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
325          */
326         if (s->refcount < 0)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned int size, unsigned int align,
333                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
334 {
335         struct kmem_cache *s;
336
337         if (slab_nomerge)
338                 return NULL;
339
340         if (ctor)
341                 return NULL;
342
343         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
344         align = calculate_alignment(flags, align, size);
345         size = ALIGN(size, align);
346         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
347
348         if (flags & SLAB_NEVER_MERGE)
349                 return NULL;
350
351         list_for_each_entry_reverse(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
352                 if (slab_unmergeable(s))
353                         continue;
354
355                 if (size > s->size)
356                         continue;
357
358                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
359                         continue;
360                 /*
361                  * Check if alignment is compatible.
362                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
363                  */
364                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
365                         continue;
366
367                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
368                         continue;
369
370                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
371                         (align > s->align || s->align % align))
372                         continue;
373
374                 return s;
375         }
376         return NULL;
377 }
378
379 static struct kmem_cache *create_cache(const char *name,
380                 unsigned int object_size, unsigned int align,
381                 slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
382                 unsigned int usersize, void (*ctor)(void *),
383                 struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
384 {
385         struct kmem_cache *s;
386         int err;
387
388         if (WARN_ON(useroffset + usersize > object_size))
389                 useroffset = usersize = 0;
390
391         err = -ENOMEM;
392         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
393         if (!s)
394                 goto out;
395
396         s->name = name;
397         s->size = s->object_size = object_size;
398         s->align = align;
399         s->ctor = ctor;
400         s->useroffset = useroffset;
401         s->usersize = usersize;
402
403         err = init_memcg_params(s, root_cache);
404         if (err)
405                 goto out_free_cache;
406
407         err = __kmem_cache_create(s, flags);
408         if (err)
409                 goto out_free_cache;
410
411         s->refcount = 1;
412         list_add(&s->list, &slab_caches);
413         memcg_link_cache(s, memcg);
414 out:
415         if (err)
416                 return ERR_PTR(err);
417         return s;
418
419 out_free_cache:
420         destroy_memcg_params(s);
421         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
422         goto out;
423 }
424
425 /**
426  * kmem_cache_create_usercopy - Create a cache with a region suitable
427  * for copying to userspace
428  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
429  * @size: The size of objects to be created in this cache.
430  * @align: The required alignment for the objects.
431  * @flags: SLAB flags
432  * @useroffset: Usercopy region offset
433  * @usersize: Usercopy region size
434  * @ctor: A constructor for the objects.
435  *
436  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
437  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
438  *
439  * The flags are
440  *
441  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
442  * to catch references to uninitialised memory.
443  *
444  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
445  * for buffer overruns.
446  *
447  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
448  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
449  * as davem.
450  *
451  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
452  */
453 struct kmem_cache *
454 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
455                   unsigned int size, unsigned int align,
456                   slab_flags_t flags,
457                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
458                   void (*ctor)(void *))
459 {
460         struct kmem_cache *s = NULL;
461         const char *cache_name;
462         int err;
463
464         get_online_cpus();
465         get_online_mems();
466         memcg_get_cache_ids();
467
468         mutex_lock(&slab_mutex);
469
470         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
471         if (err) {
472                 goto out_unlock;
473         }
474
475         /* Refuse requests with allocator specific flags */
476         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
477                 err = -EINVAL;
478                 goto out_unlock;
479         }
480
481         /*
482          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
483          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
484          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
485          * passed flags.
486          */
487         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
488
489         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
490         if (WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
491             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
492                 usersize = useroffset = 0;
493
494         if (!usersize)
495                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
496         if (s)
497                 goto out_unlock;
498
499         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
500         if (!cache_name) {
501                 err = -ENOMEM;
502                 goto out_unlock;
503         }
504
505         s = create_cache(cache_name, size,
506                          calculate_alignment(flags, align, size),
507                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL, NULL);
508         if (IS_ERR(s)) {
509                 err = PTR_ERR(s);
510                 kfree_const(cache_name);
511         }
512
513 out_unlock:
514         mutex_unlock(&slab_mutex);
515
516         memcg_put_cache_ids();
517         put_online_mems();
518         put_online_cpus();
519
520         if (err) {
521                 if (flags & SLAB_PANIC)
522                         panic("kmem_cache_create: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
523                                 name, err);
524                 else {
525                         pr_warn("kmem_cache_create(%s) failed with error %d\n",
526                                 name, err);
527                         dump_stack();
528                 }
529                 return NULL;
530         }
531         return s;
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
534
535 /**
536  * kmem_cache_create - Create a cache.
537  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
538  * @size: The size of objects to be created in this cache.
539  * @align: The required alignment for the objects.
540  * @flags: SLAB flags
541  * @ctor: A constructor for the objects.
542  *
543  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
544  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
545  *
546  * The flags are
547  *
548  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
549  * to catch references to uninitialised memory.
550  *
551  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
552  * for buffer overruns.
553  *
554  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
555  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
556  * as davem.
557  *
558  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
559  */
560 struct kmem_cache *
561 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
562                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
563 {
564         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
565                                           ctor);
566 }
567 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
568
569 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
570 {
571         LIST_HEAD(to_destroy);
572         struct kmem_cache *s, *s2;
573
574         /*
575          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
576          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
577          * through RCU and and the associated kmem_cache are dereferenced
578          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
579          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
580          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
581          * asynchronously.
582          */
583         mutex_lock(&slab_mutex);
584         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
585         mutex_unlock(&slab_mutex);
586
587         if (list_empty(&to_destroy))
588                 return;
589
590         rcu_barrier();
591
592         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
593 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
594                 sysfs_slab_release(s);
595 #else
596                 slab_kmem_cache_release(s);
597 #endif
598         }
599 }
600
601 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
602 {
603         /* free asan quarantined objects */
604         kasan_cache_shutdown(s);
605
606         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
607                 return -EBUSY;
608
609         memcg_unlink_cache(s);
610         list_del(&s->list);
611
612         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
613 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
614                 sysfs_slab_unlink(s);
615 #endif
616                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
617                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
618         } else {
619 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
620                 sysfs_slab_unlink(s);
621                 sysfs_slab_release(s);
622 #else
623                 slab_kmem_cache_release(s);
624 #endif
625         }
626
627         return 0;
628 }
629
630 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
631 /*
632  * memcg_create_kmem_cache - Create a cache for a memory cgroup.
633  * @memcg: The memory cgroup the new cache is for.
634  * @root_cache: The parent of the new cache.
635  *
636  * This function attempts to create a kmem cache that will serve allocation
637  * requests going from @memcg to @root_cache. The new cache inherits properties
638  * from its parent.
639  */
640 void memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
641                              struct kmem_cache *root_cache)
642 {
643         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by slab_mutex */
644         struct cgroup_subsys_state *css = &memcg->css;
645         struct memcg_cache_array *arr;
646         struct kmem_cache *s = NULL;
647         char *cache_name;
648         int idx;
649
650         get_online_cpus();
651         get_online_mems();
652
653         mutex_lock(&slab_mutex);
654
655         /*
656          * The memory cgroup could have been offlined while the cache
657          * creation work was pending.
658          */
659         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
660                 goto out_unlock;
661
662         idx = memcg_cache_id(memcg);
663         arr = rcu_dereference_protected(root_cache->memcg_params.memcg_caches,
664                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
665
666         /*
667          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
668          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
669          * create the same cache, but only one of them may succeed.
670          */
671         if (arr->entries[idx])
672                 goto out_unlock;
673
674         cgroup_name(css->cgroup, memcg_name_buf, sizeof(memcg_name_buf));
675         cache_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s(%llu:%s)", root_cache->name,
676                                css->serial_nr, memcg_name_buf);
677         if (!cache_name)
678                 goto out_unlock;
679
680         s = create_cache(cache_name, root_cache->object_size,
681                          root_cache->align,
682                          root_cache->flags & CACHE_CREATE_MASK,
683                          root_cache->useroffset, root_cache->usersize,
684                          root_cache->ctor, memcg, root_cache);
685         /*
686          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
687          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
688          * cache.
689          */
690         if (IS_ERR(s)) {
691                 kfree(cache_name);
692                 goto out_unlock;
693         }
694
695         /*
696          * Since readers won't lock (see memcg_kmem_get_cache()), we need a
697          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
698          * initialized.
699          */
700         smp_wmb();
701         arr->entries[idx] = s;
702
703 out_unlock:
704         mutex_unlock(&slab_mutex);
705
706         put_online_mems();
707         put_online_cpus();
708 }
709
710 static void kmemcg_workfn(struct work_struct *work)
711 {
712         struct kmem_cache *s = container_of(work, struct kmem_cache,
713                                             memcg_params.work);
714
715         get_online_cpus();
716         get_online_mems();
717
718         mutex_lock(&slab_mutex);
719         s->memcg_params.work_fn(s);
720         mutex_unlock(&slab_mutex);
721
722         put_online_mems();
723         put_online_cpus();
724 }
725
726 static void kmemcg_rcufn(struct rcu_head *head)
727 {
728         struct kmem_cache *s = container_of(head, struct kmem_cache,
729                                             memcg_params.rcu_head);
730
731         /*
732          * We need to grab blocking locks.  Bounce to ->work.  The
733          * work item shares the space with the RCU head and can't be
734          * initialized earlier.
735          */
736         INIT_WORK(&s->memcg_params.work, kmemcg_workfn);
737         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &s->memcg_params.work);
738 }
739
740 static void kmemcg_cache_shutdown_fn(struct kmem_cache *s)
741 {
742         WARN_ON(shutdown_cache(s));
743 }
744
745 static void kmemcg_cache_shutdown(struct percpu_ref *percpu_ref)
746 {
747         struct kmem_cache *s = container_of(percpu_ref, struct kmem_cache,
748                                             memcg_params.refcnt);
749         unsigned long flags;
750
751         spin_lock_irqsave(&memcg_kmem_wq_lock, flags);
752         if (s->memcg_params.root_cache->memcg_params.dying)
753                 goto unlock;
754
755         s->memcg_params.work_fn = kmemcg_cache_shutdown_fn;
756         INIT_WORK(&s->memcg_params.work, kmemcg_workfn);
757         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &s->memcg_params.work);
758
759 unlock:
760         spin_unlock_irqrestore(&memcg_kmem_wq_lock, flags);
761 }
762
763 static void kmemcg_cache_deactivate_after_rcu(struct kmem_cache *s)
764 {
765         __kmemcg_cache_deactivate_after_rcu(s);
766         percpu_ref_kill(&s->memcg_params.refcnt);
767 }
768
769 static void kmemcg_cache_deactivate(struct kmem_cache *s)
770 {
771         if (WARN_ON_ONCE(is_root_cache(s)))
772                 return;
773
774         __kmemcg_cache_deactivate(s);
775         s->flags |= SLAB_DEACTIVATED;
776
777         /*
778          * memcg_kmem_wq_lock is used to synchronize memcg_params.dying
779          * flag and make sure that no new kmem_cache deactivation tasks
780          * are queued (see flush_memcg_workqueue() ).
781          */
782         spin_lock_irq(&memcg_kmem_wq_lock);
783         if (s->memcg_params.root_cache->memcg_params.dying)
784                 goto unlock;
785
786         s->memcg_params.work_fn = kmemcg_cache_deactivate_after_rcu;
787         call_rcu(&s->memcg_params.rcu_head, kmemcg_rcufn);
788 unlock:
789         spin_unlock_irq(&memcg_kmem_wq_lock);
790 }
791
792 void memcg_deactivate_kmem_caches(struct mem_cgroup *memcg,
793                                   struct mem_cgroup *parent)
794 {
795         int idx;
796         struct memcg_cache_array *arr;
797         struct kmem_cache *s, *c;
798         unsigned int nr_reparented;
799
800         idx = memcg_cache_id(memcg);
801
802         get_online_cpus();
803         get_online_mems();
804
805         mutex_lock(&slab_mutex);
806         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
807                 arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
808                                                 lockdep_is_held(&slab_mutex));
809                 c = arr->entries[idx];
810                 if (!c)
811                         continue;
812
813                 kmemcg_cache_deactivate(c);
814                 arr->entries[idx] = NULL;
815         }
816         nr_reparented = 0;
817         list_for_each_entry(s, &memcg->kmem_caches,
818                             memcg_params.kmem_caches_node) {
819                 WRITE_ONCE(s->memcg_params.memcg, parent);
820                 css_put(&memcg->css);
821                 nr_reparented++;
822         }
823         if (nr_reparented) {
824                 list_splice_init(&memcg->kmem_caches,
825                                  &parent->kmem_caches);
826                 css_get_many(&parent->css, nr_reparented);
827         }
828         mutex_unlock(&slab_mutex);
829
830         put_online_mems();
831         put_online_cpus();
832 }
833
834 static int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
835 {
836         struct memcg_cache_array *arr;
837         struct kmem_cache *c, *c2;
838         LIST_HEAD(busy);
839         int i;
840
841         BUG_ON(!is_root_cache(s));
842
843         /*
844          * First, shutdown active caches, i.e. caches that belong to online
845          * memory cgroups.
846          */
847         arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
848                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
849         for_each_memcg_cache_index(i) {
850                 c = arr->entries[i];
851                 if (!c)
852                         continue;
853                 if (shutdown_cache(c))
854                         /*
855                          * The cache still has objects. Move it to a temporary
856                          * list so as not to try to destroy it for a second
857                          * time while iterating over inactive caches below.
858                          */
859                         list_move(&c->memcg_params.children_node, &busy);
860                 else
861                         /*
862                          * The cache is empty and will be destroyed soon. Clear
863                          * the pointer to it in the memcg_caches array so that
864                          * it will never be accessed even if the root cache
865                          * stays alive.
866                          */
867                         arr->entries[i] = NULL;
868         }
869
870         /*
871          * Second, shutdown all caches left from memory cgroups that are now
872          * offline.
873          */
874         list_for_each_entry_safe(c, c2, &s->memcg_params.children,
875                                  memcg_params.children_node)
876                 shutdown_cache(c);
877
878         list_splice(&busy, &s->memcg_params.children);
879
880         /*
881          * A cache being destroyed must be empty. In particular, this means
882          * that all per memcg caches attached to it must be empty too.
883          */
884         if (!list_empty(&s->memcg_params.children))
885                 return -EBUSY;
886         return 0;
887 }
888
889 static void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
890 {
891         spin_lock_irq(&memcg_kmem_wq_lock);
892         s->memcg_params.dying = true;
893         spin_unlock_irq(&memcg_kmem_wq_lock);
894
895         /*
896          * SLAB and SLUB deactivate the kmem_caches through call_rcu. Make
897          * sure all registered rcu callbacks have been invoked.
898          */
899         rcu_barrier();
900
901         /*
902          * SLAB and SLUB create memcg kmem_caches through workqueue and SLUB
903          * deactivates the memcg kmem_caches through workqueue. Make sure all
904          * previous workitems on workqueue are processed.
905          */
906         if (likely(memcg_kmem_cache_wq))
907                 flush_workqueue(memcg_kmem_cache_wq);
908
909         /*
910          * If we're racing with children kmem_cache deactivation, it might
911          * take another rcu grace period to complete their destruction.
912          * At this moment the corresponding percpu_ref_kill() call should be
913          * done, but it might take another rcu grace period to complete
914          * switching to the atomic mode.
915          * Please, note that we check without grabbing the slab_mutex. It's safe
916          * because at this moment the children list can't grow.
917          */
918         if (!list_empty(&s->memcg_params.children))
919                 rcu_barrier();
920 }
921 #else
922 static inline int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
923 {
924         return 0;
925 }
926
927 static inline void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
928 {
929 }
930 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
931
932 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
933 {
934         __kmem_cache_release(s);
935         destroy_memcg_params(s);
936         kfree_const(s->name);
937         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
938 }
939
940 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
941 {
942         int err;
943
944         if (unlikely(!s))
945                 return;
946
947         flush_memcg_workqueue(s);
948
949         get_online_cpus();
950         get_online_mems();
951
952         mutex_lock(&slab_mutex);
953
954         s->refcount--;
955         if (s->refcount)
956                 goto out_unlock;
957
958         err = shutdown_memcg_caches(s);
959         if (!err)
960                 err = shutdown_cache(s);
961
962         if (err) {
963                 pr_err("kmem_cache_destroy %s: Slab cache still has objects\n",
964                        s->name);
965                 dump_stack();
966         }
967 out_unlock:
968         mutex_unlock(&slab_mutex);
969
970         put_online_mems();
971         put_online_cpus();
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
974
975 /**
976  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
977  * @cachep: The cache to shrink.
978  *
979  * Releases as many slabs as possible for a cache.
980  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
981  *
982  * Return: %0 if all slabs were released, non-zero otherwise
983  */
984 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
985 {
986         int ret;
987
988         get_online_cpus();
989         get_online_mems();
990         kasan_cache_shrink(cachep);
991         ret = __kmem_cache_shrink(cachep);
992         put_online_mems();
993         put_online_cpus();
994         return ret;
995 }
996 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
997
998 /**
999  * kmem_cache_shrink_all - shrink a cache and all memcg caches for root cache
1000  * @s: The cache pointer
1001  */
1002 void kmem_cache_shrink_all(struct kmem_cache *s)
1003 {
1004         struct kmem_cache *c;
1005
1006         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) || !is_root_cache(s)) {
1007                 kmem_cache_shrink(s);
1008                 return;
1009         }
1010
1011         get_online_cpus();
1012         get_online_mems();
1013         kasan_cache_shrink(s);
1014         __kmem_cache_shrink(s);
1015
1016         /*
1017          * We have to take the slab_mutex to protect from the memcg list
1018          * modification.
1019          */
1020         mutex_lock(&slab_mutex);
1021         for_each_memcg_cache(c, s) {
1022                 /*
1023                  * Don't need to shrink deactivated memcg caches.
1024                  */
1025                 if (s->flags & SLAB_DEACTIVATED)
1026                         continue;
1027                 kasan_cache_shrink(c);
1028                 __kmem_cache_shrink(c);
1029         }
1030         mutex_unlock(&slab_mutex);
1031         put_online_mems();
1032         put_online_cpus();
1033 }
1034
1035 bool slab_is_available(void)
1036 {
1037         return slab_state >= UP;
1038 }
1039
1040 #ifndef CONFIG_SLOB
1041 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
1042 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
1043                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
1044                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
1045 {
1046         int err;
1047         unsigned int align = ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
1048
1049         s->name = name;
1050         s->size = s->object_size = size;
1051
1052         /*
1053          * For power of two sizes, guarantee natural alignment for kmalloc
1054          * caches, regardless of SL*B debugging options.
1055          */
1056         if (is_power_of_2(size))
1057                 align = max(align, size);
1058         s->align = calculate_alignment(flags, align, size);
1059
1060         s->useroffset = useroffset;
1061         s->usersize = usersize;
1062
1063         slab_init_memcg_params(s);
1064
1065         err = __kmem_cache_create(s, flags);
1066
1067         if (err)
1068                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
1069                                         name, size, err);
1070
1071         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
1072 }
1073
1074 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
1075                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
1076                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
1077 {
1078         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
1079
1080         if (!s)
1081                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
1082
1083         create_boot_cache(s, name, size, flags, useroffset, usersize);
1084         list_add(&s->list, &slab_caches);
1085         memcg_link_cache(s, NULL);
1086         s->refcount = 1;
1087         return s;
1088 }
1089
1090 struct kmem_cache *
1091 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init =
1092 { /* initialization for https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=42570 */ };
1093 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1094
1095 /*
1096  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
1097  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
1098  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
1099  * fls.
1100  */
1101 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
1102         3,      /* 8 */
1103         4,      /* 16 */
1104         5,      /* 24 */
1105         5,      /* 32 */
1106         6,      /* 40 */
1107         6,      /* 48 */
1108         6,      /* 56 */
1109         6,      /* 64 */
1110         1,      /* 72 */
1111         1,      /* 80 */
1112         1,      /* 88 */
1113         1,      /* 96 */
1114         7,      /* 104 */
1115         7,      /* 112 */
1116         7,      /* 120 */
1117         7,      /* 128 */
1118         2,      /* 136 */
1119         2,      /* 144 */
1120         2,      /* 152 */
1121         2,      /* 160 */
1122         2,      /* 168 */
1123         2,      /* 176 */
1124         2,      /* 184 */
1125         2       /* 192 */
1126 };
1127
1128 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
1129 {
1130         return (bytes - 1) / 8;
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
1135  * allocation
1136  */
1137 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
1138 {
1139         unsigned int index;
1140
1141         if (size <= 192) {
1142                 if (!size)
1143                         return ZERO_SIZE_PTR;
1144
1145                 index = size_index[size_index_elem(size)];
1146         } else {
1147                 if (WARN_ON_ONCE(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
1148                         return NULL;
1149                 index = fls(size - 1);
1150         }
1151
1152         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index];
1153 }
1154
1155 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1156 #define INIT_KMALLOC_INFO(__size, __short_size)                 \
1157 {                                                               \
1158         .name[KMALLOC_NORMAL]  = "kmalloc-" #__short_size,      \
1159         .name[KMALLOC_RECLAIM] = "kmalloc-rcl-" #__short_size,  \
1160         .name[KMALLOC_DMA]     = "dma-kmalloc-" #__short_size,  \
1161         .size = __size,                                         \
1162 }
1163 #else
1164 #define INIT_KMALLOC_INFO(__size, __short_size)                 \
1165 {                                                               \
1166         .name[KMALLOC_NORMAL]  = "kmalloc-" #__short_size,      \
1167         .name[KMALLOC_RECLAIM] = "kmalloc-rcl-" #__short_size,  \
1168         .size = __size,                                         \
1169 }
1170 #endif
1171
1172 /*
1173  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
1174  * kmalloc_index() supports up to 2^26=64MB, so the final entry of the table is
1175  * kmalloc-67108864.
1176  */
1177 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
1178         INIT_KMALLOC_INFO(0, 0),
1179         INIT_KMALLOC_INFO(96, 96),
1180         INIT_KMALLOC_INFO(192, 192),
1181         INIT_KMALLOC_INFO(8, 8),
1182         INIT_KMALLOC_INFO(16, 16),
1183         INIT_KMALLOC_INFO(32, 32),
1184         INIT_KMALLOC_INFO(64, 64),
1185         INIT_KMALLOC_INFO(128, 128),
1186         INIT_KMALLOC_INFO(256, 256),
1187         INIT_KMALLOC_INFO(512, 512),
1188         INIT_KMALLOC_INFO(1024, 1k),
1189         INIT_KMALLOC_INFO(2048, 2k),
1190         INIT_KMALLOC_INFO(4096, 4k),
1191         INIT_KMALLOC_INFO(8192, 8k),
1192         INIT_KMALLOC_INFO(16384, 16k),
1193         INIT_KMALLOC_INFO(32768, 32k),
1194         INIT_KMALLOC_INFO(65536, 64k),
1195         INIT_KMALLOC_INFO(131072, 128k),
1196         INIT_KMALLOC_INFO(262144, 256k),
1197         INIT_KMALLOC_INFO(524288, 512k),
1198         INIT_KMALLOC_INFO(1048576, 1M),
1199         INIT_KMALLOC_INFO(2097152, 2M),
1200         INIT_KMALLOC_INFO(4194304, 4M),
1201         INIT_KMALLOC_INFO(8388608, 8M),
1202         INIT_KMALLOC_INFO(16777216, 16M),
1203         INIT_KMALLOC_INFO(33554432, 32M),
1204         INIT_KMALLOC_INFO(67108864, 64M)
1205 };
1206
1207 /*
1208  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
1209  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
1210  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
1211  *
1212  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
1213  * handle the index determination for the smaller caches.
1214  *
1215  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
1216  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
1217  */
1218 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
1219 {
1220         unsigned int i;
1221
1222         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
1223                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
1224
1225         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
1226                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
1227
1228                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
1229                         break;
1230                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
1231         }
1232
1233         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
1234                 /*
1235                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
1236                  * is 64 byte.
1237                  */
1238                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
1239                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
1240
1241         }
1242
1243         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
1244                 /*
1245                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
1246                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
1247                  * instead.
1248                  */
1249                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
1250                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
1251         }
1252 }
1253
1254 static void __init
1255 new_kmalloc_cache(int idx, enum kmalloc_cache_type type, slab_flags_t flags)
1256 {
1257         if (type == KMALLOC_RECLAIM)
1258                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
1259
1260         kmalloc_caches[type][idx] = create_kmalloc_cache(
1261                                         kmalloc_info[idx].name[type],
1262                                         kmalloc_info[idx].size, flags, 0,
1263                                         kmalloc_info[idx].size);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
1268  * may already have been created because they were needed to
1269  * enable allocations for slab creation.
1270  */
1271 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
1272 {
1273         int i;
1274         enum kmalloc_cache_type type;
1275
1276         for (type = KMALLOC_NORMAL; type <= KMALLOC_RECLAIM; type++) {
1277                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1278                         if (!kmalloc_caches[type][i])
1279                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
1280
1281                         /*
1282                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
1283                          * These have to be created immediately after the
1284                          * earlier power of two caches
1285                          */
1286                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
1287                                         !kmalloc_caches[type][1])
1288                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
1289                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
1290                                         !kmalloc_caches[type][2])
1291                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
1292                 }
1293         }
1294
1295         /* Kmalloc array is now usable */
1296         slab_state = UP;
1297
1298 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1299         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1300                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][i];
1301
1302                 if (s) {
1303                         kmalloc_caches[KMALLOC_DMA][i] = create_kmalloc_cache(
1304                                 kmalloc_info[i].name[KMALLOC_DMA],
1305                                 kmalloc_info[i].size,
1306                                 SLAB_CACHE_DMA | flags, 0,
1307                                 kmalloc_info[i].size);
1308                 }
1309         }
1310 #endif
1311 }
1312 #endif /* !CONFIG_SLOB */
1313
1314 /*
1315  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1316  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1317  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1318  */
1319 void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1320 {
1321         void *ret = NULL;
1322         struct page *page;
1323
1324         flags |= __GFP_COMP;
1325         page = alloc_pages(flags, order);
1326         if (likely(page)) {
1327                 ret = page_address(page);
1328                 mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1329                                     1 << order);
1330         }
1331         ret = kasan_kmalloc_large(ret, size, flags);
1332         /* As ret might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1333         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
1334         return ret;
1335 }
1336 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order);
1337
1338 #ifdef CONFIG_TRACING
1339 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1340 {
1341         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1342         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1343         return ret;
1344 }
1345 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1346 #endif
1347
1348 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1349 /* Randomize a generic freelist */
1350 static void freelist_randomize(struct rnd_state *state, unsigned int *list,
1351                                unsigned int count)
1352 {
1353         unsigned int rand;
1354         unsigned int i;
1355
1356         for (i = 0; i < count; i++)
1357                 list[i] = i;
1358
1359         /* Fisher-Yates shuffle */
1360         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1361                 rand = prandom_u32_state(state);
1362                 rand %= (i + 1);
1363                 swap(list[i], list[rand]);
1364         }
1365 }
1366
1367 /* Create a random sequence per cache */
1368 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1369                                     gfp_t gfp)
1370 {
1371         struct rnd_state state;
1372
1373         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1374                 return 0;
1375
1376         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1377         if (!cachep->random_seq)
1378                 return -ENOMEM;
1379
1380         /* Get best entropy at this stage of boot */
1381         prandom_seed_state(&state, get_random_long());
1382
1383         freelist_randomize(&state, cachep->random_seq, count);
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1388 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1389 {
1390         kfree(cachep->random_seq);
1391         cachep->random_seq = NULL;
1392 }
1393 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1394
1395 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1396 #ifdef CONFIG_SLAB
1397 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1398 #else
1399 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1400 #endif
1401
1402 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1403 {
1404         /*
1405          * Output format version, so at least we can change it
1406          * without _too_ many complaints.
1407          */
1408 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1409         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1410 #else
1411         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1412 #endif
1413         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1414         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1415         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1416 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1417         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1418         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1419 #endif
1420         seq_putc(m, '\n');
1421 }
1422
1423 void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1424 {
1425         mutex_lock(&slab_mutex);
1426         return seq_list_start(&slab_root_caches, *pos);
1427 }
1428
1429 void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1430 {
1431         return seq_list_next(p, &slab_root_caches, pos);
1432 }
1433
1434 void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1435 {
1436         mutex_unlock(&slab_mutex);
1437 }
1438
1439 static void
1440 memcg_accumulate_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *info)
1441 {
1442         struct kmem_cache *c;
1443         struct slabinfo sinfo;
1444
1445         if (!is_root_cache(s))
1446                 return;
1447
1448         for_each_memcg_cache(c, s) {
1449                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1450                 get_slabinfo(c, &sinfo);
1451
1452                 info->active_slabs += sinfo.active_slabs;
1453                 info->num_slabs += sinfo.num_slabs;
1454                 info->shared_avail += sinfo.shared_avail;
1455                 info->active_objs += sinfo.active_objs;
1456                 info->num_objs += sinfo.num_objs;
1457         }
1458 }
1459
1460 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1461 {
1462         struct slabinfo sinfo;
1463
1464         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1465         get_slabinfo(s, &sinfo);
1466
1467         memcg_accumulate_slabinfo(s, &sinfo);
1468
1469         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1470                    cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1471                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1472
1473         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1474                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1475         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1476                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1477         slabinfo_show_stats(m, s);
1478         seq_putc(m, '\n');
1479 }
1480
1481 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1482 {
1483         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, root_caches_node);
1484
1485         if (p == slab_root_caches.next)
1486                 print_slabinfo_header(m);
1487         cache_show(s, m);
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 void dump_unreclaimable_slab(void)
1492 {
1493         struct kmem_cache *s, *s2;
1494         struct slabinfo sinfo;
1495
1496         /*
1497          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1498          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1499          * risk of crash.
1500          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1501          * without acquiring the mutex.
1502          */
1503         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1504                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1505                 return;
1506         }
1507
1508         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1509         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1510
1511         list_for_each_entry_safe(s, s2, &slab_caches, list) {
1512                 if (!is_root_cache(s) || (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT))
1513                         continue;
1514
1515                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1516
1517                 if (sinfo.num_objs > 0)
1518                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", cache_name(s),
1519                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1520                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1521         }
1522         mutex_unlock(&slab_mutex);
1523 }
1524
1525 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
1526 void *memcg_slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1527 {
1528         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1529
1530         mutex_lock(&slab_mutex);
1531         return seq_list_start(&memcg->kmem_caches, *pos);
1532 }
1533
1534 void *memcg_slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1535 {
1536         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1537
1538         return seq_list_next(p, &memcg->kmem_caches, pos);
1539 }
1540
1541 void memcg_slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1542 {
1543         mutex_unlock(&slab_mutex);
1544 }
1545
1546 int memcg_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1547 {
1548         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache,
1549                                           memcg_params.kmem_caches_node);
1550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1551
1552         if (p == memcg->kmem_caches.next)
1553                 print_slabinfo_header(m);
1554         cache_show(s, m);
1555         return 0;
1556 }
1557 #endif
1558
1559 /*
1560  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1561  *
1562  * Output layout:
1563  * cache-name
1564  * num-active-objs
1565  * total-objs
1566  * object size
1567  * num-active-slabs
1568  * total-slabs
1569  * num-pages-per-slab
1570  * + further values on SMP and with statistics enabled
1571  */
1572 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1573         .start = slab_start,
1574         .next = slab_next,
1575         .stop = slab_stop,
1576         .show = slab_show,
1577 };
1578
1579 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1580 {
1581         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1582 }
1583
1584 static const struct proc_ops slabinfo_proc_ops = {
1585         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
1586         .proc_open      = slabinfo_open,
1587         .proc_read      = seq_read,
1588         .proc_write     = slabinfo_write,
1589         .proc_lseek     = seq_lseek,
1590         .proc_release   = seq_release,
1591 };
1592
1593 static int __init slab_proc_init(void)
1594 {
1595         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL, &slabinfo_proc_ops);
1596         return 0;
1597 }
1598 module_init(slab_proc_init);
1599
1600 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
1601 /*
1602  * Display information about kmem caches that have child memcg caches.
1603  */
1604 static int memcg_slabinfo_show(struct seq_file *m, void *unused)
1605 {
1606         struct kmem_cache *s, *c;
1607         struct slabinfo sinfo;
1608
1609         mutex_lock(&slab_mutex);
1610         seq_puts(m, "# <name> <css_id[:dead|deact]> <active_objs> <num_objs>");
1611         seq_puts(m, " <active_slabs> <num_slabs>\n");
1612         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
1613                 /*
1614                  * Skip kmem caches that don't have any memcg children.
1615                  */
1616                 if (list_empty(&s->memcg_params.children))
1617                         continue;
1618
1619                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1620                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1621                 seq_printf(m, "%-17s root       %6lu %6lu %6lu %6lu\n",
1622                            cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs,
1623                            sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs);
1624
1625                 for_each_memcg_cache(c, s) {
1626                         struct cgroup_subsys_state *css;
1627                         char *status = "";
1628
1629                         css = &c->memcg_params.memcg->css;
1630                         if (!(css->flags & CSS_ONLINE))
1631                                 status = ":dead";
1632                         else if (c->flags & SLAB_DEACTIVATED)
1633                                 status = ":deact";
1634
1635                         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1636                         get_slabinfo(c, &sinfo);
1637                         seq_printf(m, "%-17s %4d%-6s %6lu %6lu %6lu %6lu\n",
1638                                    cache_name(c), css->id, status,
1639                                    sinfo.active_objs, sinfo.num_objs,
1640                                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs);
1641                 }
1642         }
1643         mutex_unlock(&slab_mutex);
1644         return 0;
1645 }
1646 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(memcg_slabinfo);
1647
1648 static int __init memcg_slabinfo_init(void)
1649 {
1650         debugfs_create_file("memcg_slabinfo", S_IFREG | S_IRUGO,
1651                             NULL, NULL, &memcg_slabinfo_fops);
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 late_initcall(memcg_slabinfo_init);
1656 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS && CONFIG_MEMCG_KMEM */
1657 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1658
1659 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
1660                                            gfp_t flags)
1661 {
1662         void *ret;
1663         size_t ks = 0;
1664
1665         if (p)
1666                 ks = ksize(p);
1667
1668         if (ks >= new_size) {
1669                 p = kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1670                 return (void *)p;
1671         }
1672
1673         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1674         if (ret && p)
1675                 memcpy(ret, p, ks);
1676
1677         return ret;
1678 }
1679
1680 /**
1681  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1682  * @p: object to reallocate memory for.
1683  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1684  * @flags: the type of memory to allocate.
1685  *
1686  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1687  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
1688  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
1689  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1690  *
1691  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1692  */
1693 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1694 {
1695         void *ret;
1696
1697         if (unlikely(!new_size)) {
1698                 kfree(p);
1699                 return ZERO_SIZE_PTR;
1700         }
1701
1702         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1703         if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
1704                 kfree(p);
1705
1706         return ret;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1709
1710 /**
1711  * kzfree - like kfree but zero memory
1712  * @p: object to free memory of
1713  *
1714  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1715  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
1716  *
1717  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1718  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1719  * careful when using this function in performance sensitive code.
1720  */
1721 void kzfree(const void *p)
1722 {
1723         size_t ks;
1724         void *mem = (void *)p;
1725
1726         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
1727                 return;
1728         ks = ksize(mem);
1729         memset(mem, 0, ks);
1730         kfree(mem);
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
1733
1734 /**
1735  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
1736  * @objp: Pointer to the object
1737  *
1738  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
1739  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
1740  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
1741  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
1742  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
1743  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
1744  * must not be freed during the duration of the call.
1745  *
1746  * Return: size of the actual memory used by @objp in bytes
1747  */
1748 size_t ksize(const void *objp)
1749 {
1750         size_t size;
1751
1752         if (WARN_ON_ONCE(!objp))
1753                 return 0;
1754         /*
1755          * We need to check that the pointed to object is valid, and only then
1756          * unpoison the shadow memory below. We use __kasan_check_read(), to
1757          * generate a more useful report at the time ksize() is called (rather
1758          * than later where behaviour is undefined due to potential
1759          * use-after-free or double-free).
1760          *
1761          * If the pointed to memory is invalid we return 0, to avoid users of
1762          * ksize() writing to and potentially corrupting the memory region.
1763          *
1764          * We want to perform the check before __ksize(), to avoid potentially
1765          * crashing in __ksize() due to accessing invalid metadata.
1766          */
1767         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR) || !__kasan_check_read(objp, 1))
1768                 return 0;
1769
1770         size = __ksize(objp);
1771         /*
1772          * We assume that ksize callers could use whole allocated area,
1773          * so we need to unpoison this area.
1774          */
1775         kasan_unpoison_shadow(objp, size);
1776         return size;
1777 }
1778 EXPORT_SYMBOL(ksize);
1779
1780 /* Tracepoints definitions. */
1781 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1782 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1783 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
1784 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1785 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1786 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1787
1788 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1789 {
1790         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1791                 return -ENOMEM;
1792         return 0;
1793 }
1794 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);