soc/tegra: pmc: Document core domain fields
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / slub.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
4  * objects in per cpu and per node lists.
5  *
6  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operations
7  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
8  *
9  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
10  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
11  */
12
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/bit_spinlock.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/swab.h>
19 #include <linux/bitops.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include "slab.h"
22 #include <linux/proc_fs.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/kasan.h>
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpuset.h>
27 #include <linux/mempolicy.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/debugobjects.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/kfence.h>
32 #include <linux/memory.h>
33 #include <linux/math64.h>
34 #include <linux/fault-inject.h>
35 #include <linux/stacktrace.h>
36 #include <linux/prefetch.h>
37 #include <linux/memcontrol.h>
38 #include <linux/random.h>
39 #include <kunit/test.h>
40
41 #include <linux/debugfs.h>
42 #include <trace/events/kmem.h>
43
44 #include "internal.h"
45
46 /*
47  * Lock order:
48  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
49  *   2. node->list_lock (Spinlock)
50  *   3. kmem_cache->cpu_slab->lock (Local lock)
51  *   4. slab_lock(slab) (Only on some arches or for debugging)
52  *   5. object_map_lock (Only for debugging)
53  *
54  *   slab_mutex
55  *
56  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
57  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
58  *   Also synchronizes memory hotplug callbacks.
59  *
60  *   slab_lock
61  *
62  *   The slab_lock is a wrapper around the page lock, thus it is a bit
63  *   spinlock.
64  *
65  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
66  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects:
67  *      A. slab->freelist       -> List of free objects in a slab
68  *      B. slab->inuse          -> Number of objects in use
69  *      C. slab->objects        -> Number of objects in slab
70  *      D. slab->frozen         -> frozen state
71  *
72  *   Frozen slabs
73  *
74  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
75  *   on any list except per cpu partial list. The processor that froze the
76  *   slab is the one who can perform list operations on the slab. Other
77  *   processors may put objects onto the freelist but the processor that
78  *   froze the slab is the only one that can retrieve the objects from the
79  *   slab's freelist.
80  *
81  *   list_lock
82  *
83  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
84  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
85  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
86  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
87  *   modified without taking the list lock).
88  *
89  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
90  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
91  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
92  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
93  *   the list lock.
94  *
95  *   cpu_slab->lock local lock
96  *
97  *   This locks protect slowpath manipulation of all kmem_cache_cpu fields
98  *   except the stat counters. This is a percpu structure manipulated only by
99  *   the local cpu, so the lock protects against being preempted or interrupted
100  *   by an irq. Fast path operations rely on lockless operations instead.
101  *   On PREEMPT_RT, the local lock does not actually disable irqs (and thus
102  *   prevent the lockless operations), so fastpath operations also need to take
103  *   the lock and are no longer lockless.
104  *
105  *   lockless fastpaths
106  *
107  *   The fast path allocation (slab_alloc_node()) and freeing (do_slab_free())
108  *   are fully lockless when satisfied from the percpu slab (and when
109  *   cmpxchg_double is possible to use, otherwise slab_lock is taken).
110  *   They also don't disable preemption or migration or irqs. They rely on
111  *   the transaction id (tid) field to detect being preempted or moved to
112  *   another cpu.
113  *
114  *   irq, preemption, migration considerations
115  *
116  *   Interrupts are disabled as part of list_lock or local_lock operations, or
117  *   around the slab_lock operation, in order to make the slab allocator safe
118  *   to use in the context of an irq.
119  *
120  *   In addition, preemption (or migration on PREEMPT_RT) is disabled in the
121  *   allocation slowpath, bulk allocation, and put_cpu_partial(), so that the
122  *   local cpu doesn't change in the process and e.g. the kmem_cache_cpu pointer
123  *   doesn't have to be revalidated in each section protected by the local lock.
124  *
125  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
126  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
127  *
128  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
129  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
130  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
131  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
132  * cannot scan all objects.
133  *
134  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
135  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
136  * fast frees and allocs.
137  *
138  * slab->frozen         The slab is frozen and exempt from list processing.
139  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
140  *                      such as satisfying allocations for a specific
141  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
142  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
143  *                      list operations. It is up to the processor holding
144  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
145  *                      when the slab is no longer needed.
146  *
147  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
148  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
149  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
150  *                      freelist that allows lockless access to
151  *                      free objects in addition to the regular freelist
152  *                      that requires the slab lock.
153  *
154  * SLAB_DEBUG_FLAGS     Slab requires special handling due to debug
155  *                      options set. This moves slab handling out of
156  *                      the fast path and disables lockless freelists.
157  */
158
159 /*
160  * We could simply use migrate_disable()/enable() but as long as it's a
161  * function call even on !PREEMPT_RT, use inline preempt_disable() there.
162  */
163 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
164 #define slub_get_cpu_ptr(var)   get_cpu_ptr(var)
165 #define slub_put_cpu_ptr(var)   put_cpu_ptr(var)
166 #else
167 #define slub_get_cpu_ptr(var)           \
168 ({                                      \
169         migrate_disable();              \
170         this_cpu_ptr(var);              \
171 })
172 #define slub_put_cpu_ptr(var)           \
173 do {                                    \
174         (void)(var);                    \
175         migrate_enable();               \
176 } while (0)
177 #endif
178
179 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
180 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
181 DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
182 #else
183 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
184 #endif
185 #endif          /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
186
187 static inline bool kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
188 {
189         return kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_DEBUG_FLAGS);
190 }
191
192 void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
193 {
194         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE))
195                 p += s->red_left_pad;
196
197         return p;
198 }
199
200 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
201 {
202 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
203         return !kmem_cache_debug(s);
204 #else
205         return false;
206 #endif
207 }
208
209 /*
210  * Issues still to be resolved:
211  *
212  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
213  *
214  * - Variable sizing of the per node arrays
215  */
216
217 /* Enable to log cmpxchg failures */
218 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
219
220 /*
221  * Minimum number of partial slabs. These will be left on the partial
222  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
223  */
224 #define MIN_PARTIAL 5
225
226 /*
227  * Maximum number of desirable partial slabs.
228  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
229  * sort the partial list by the number of objects in use.
230  */
231 #define MAX_PARTIAL 10
232
233 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
234                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
235
236 /*
237  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
238  * issues when checking or reading debug information
239  */
240 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
241                                 SLAB_TRACE)
242
243
244 /*
245  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
246  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
247  * metadata.
248  */
249 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
250
251 #define OO_SHIFT        16
252 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
253 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since slab.objects is u15 */
254
255 /* Internal SLUB flags */
256 /* Poison object */
257 #define __OBJECT_POISON         ((slab_flags_t __force)0x80000000U)
258 /* Use cmpxchg_double */
259 #define __CMPXCHG_DOUBLE        ((slab_flags_t __force)0x40000000U)
260
261 /*
262  * Tracking user of a slab.
263  */
264 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
265 struct track {
266         unsigned long addr;     /* Called from address */
267 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
268         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
269 #endif
270         int cpu;                /* Was running on cpu */
271         int pid;                /* Pid context */
272         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
273 };
274
275 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
276
277 #ifdef CONFIG_SYSFS
278 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
279 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
280 #else
281 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
282 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
283                                                         { return 0; }
284 #endif
285
286 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
287 static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *);
288 #else
289 static inline void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { }
290 #endif
291
292 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
293 {
294 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
295         /*
296          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
297          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
298          */
299         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
300 #endif
301 }
302
303 /*
304  * Tracks for which NUMA nodes we have kmem_cache_nodes allocated.
305  * Corresponds to node_state[N_NORMAL_MEMORY], but can temporarily
306  * differ during memory hotplug/hotremove operations.
307  * Protected by slab_mutex.
308  */
309 static nodemask_t slab_nodes;
310
311 /********************************************************************
312  *                      Core slab cache functions
313  *******************************************************************/
314
315 /*
316  * Returns freelist pointer (ptr). With hardening, this is obfuscated
317  * with an XOR of the address where the pointer is held and a per-cache
318  * random number.
319  */
320 static inline void *freelist_ptr(const struct kmem_cache *s, void *ptr,
321                                  unsigned long ptr_addr)
322 {
323 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
324         /*
325          * When CONFIG_KASAN_SW/HW_TAGS is enabled, ptr_addr might be tagged.
326          * Normally, this doesn't cause any issues, as both set_freepointer()
327          * and get_freepointer() are called with a pointer with the same tag.
328          * However, there are some issues with CONFIG_SLUB_DEBUG code. For
329          * example, when __free_slub() iterates over objects in a cache, it
330          * passes untagged pointers to check_object(). check_object() in turns
331          * calls get_freepointer() with an untagged pointer, which causes the
332          * freepointer to be restored incorrectly.
333          */
334         return (void *)((unsigned long)ptr ^ s->random ^
335                         swab((unsigned long)kasan_reset_tag((void *)ptr_addr)));
336 #else
337         return ptr;
338 #endif
339 }
340
341 /* Returns the freelist pointer recorded at location ptr_addr. */
342 static inline void *freelist_dereference(const struct kmem_cache *s,
343                                          void *ptr_addr)
344 {
345         return freelist_ptr(s, (void *)*(unsigned long *)(ptr_addr),
346                             (unsigned long)ptr_addr);
347 }
348
349 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
350 {
351         object = kasan_reset_tag(object);
352         return freelist_dereference(s, object + s->offset);
353 }
354
355 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
356 {
357         prefetchw(object + s->offset);
358 }
359
360 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
361 {
362         unsigned long freepointer_addr;
363         void *p;
364
365         if (!debug_pagealloc_enabled_static())
366                 return get_freepointer(s, object);
367
368         object = kasan_reset_tag(object);
369         freepointer_addr = (unsigned long)object + s->offset;
370         copy_from_kernel_nofault(&p, (void **)freepointer_addr, sizeof(p));
371         return freelist_ptr(s, p, freepointer_addr);
372 }
373
374 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
375 {
376         unsigned long freeptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;
377
378 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
379         BUG_ON(object == fp); /* naive detection of double free or corruption */
380 #endif
381
382         freeptr_addr = (unsigned long)kasan_reset_tag((void *)freeptr_addr);
383         *(void **)freeptr_addr = freelist_ptr(s, fp, freeptr_addr);
384 }
385
386 /* Loop over all objects in a slab */
387 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
388         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
389                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
390                 __p += (__s)->size)
391
392 static inline unsigned int order_objects(unsigned int order, unsigned int size)
393 {
394         return ((unsigned int)PAGE_SIZE << order) / size;
395 }
396
397 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(unsigned int order,
398                 unsigned int size)
399 {
400         struct kmem_cache_order_objects x = {
401                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size)
402         };
403
404         return x;
405 }
406
407 static inline unsigned int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
408 {
409         return x.x >> OO_SHIFT;
410 }
411
412 static inline unsigned int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
413 {
414         return x.x & OO_MASK;
415 }
416
417 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
418 static void slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
419 {
420         unsigned int nr_slabs;
421
422         s->cpu_partial = nr_objects;
423
424         /*
425          * We take the number of objects but actually limit the number of
426          * slabs on the per cpu partial list, in order to limit excessive
427          * growth of the list. For simplicity we assume that the slabs will
428          * be half-full.
429          */
430         nr_slabs = DIV_ROUND_UP(nr_objects * 2, oo_objects(s->oo));
431         s->cpu_partial_slabs = nr_slabs;
432 }
433 #else
434 static inline void
435 slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
436 {
437 }
438 #endif /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
439
440 /*
441  * Per slab locking using the pagelock
442  */
443 static __always_inline void __slab_lock(struct slab *slab)
444 {
445         struct page *page = slab_page(slab);
446
447         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
448         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
449 }
450
451 static __always_inline void __slab_unlock(struct slab *slab)
452 {
453         struct page *page = slab_page(slab);
454
455         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
456         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
457 }
458
459 static __always_inline void slab_lock(struct slab *slab, unsigned long *flags)
460 {
461         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
462                 local_irq_save(*flags);
463         __slab_lock(slab);
464 }
465
466 static __always_inline void slab_unlock(struct slab *slab, unsigned long *flags)
467 {
468         __slab_unlock(slab);
469         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
470                 local_irq_restore(*flags);
471 }
472
473 /*
474  * Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right), typically
475  * by an _irqsave() lock variant. Except on PREEMPT_RT where locks are different
476  * so we disable interrupts as part of slab_[un]lock().
477  */
478 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
479                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
480                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
481                 const char *n)
482 {
483         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
484                 lockdep_assert_irqs_disabled();
485 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
486     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
487         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
488                 if (cmpxchg_double(&slab->freelist, &slab->counters,
489                                    freelist_old, counters_old,
490                                    freelist_new, counters_new))
491                         return true;
492         } else
493 #endif
494         {
495                 /* init to 0 to prevent spurious warnings */
496                 unsigned long flags = 0;
497
498                 slab_lock(slab, &flags);
499                 if (slab->freelist == freelist_old &&
500                                         slab->counters == counters_old) {
501                         slab->freelist = freelist_new;
502                         slab->counters = counters_new;
503                         slab_unlock(slab, &flags);
504                         return true;
505                 }
506                 slab_unlock(slab, &flags);
507         }
508
509         cpu_relax();
510         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
511
512 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
513         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
514 #endif
515
516         return false;
517 }
518
519 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
520                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
521                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
522                 const char *n)
523 {
524 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
525     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
526         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
527                 if (cmpxchg_double(&slab->freelist, &slab->counters,
528                                    freelist_old, counters_old,
529                                    freelist_new, counters_new))
530                         return true;
531         } else
532 #endif
533         {
534                 unsigned long flags;
535
536                 local_irq_save(flags);
537                 __slab_lock(slab);
538                 if (slab->freelist == freelist_old &&
539                                         slab->counters == counters_old) {
540                         slab->freelist = freelist_new;
541                         slab->counters = counters_new;
542                         __slab_unlock(slab);
543                         local_irq_restore(flags);
544                         return true;
545                 }
546                 __slab_unlock(slab);
547                 local_irq_restore(flags);
548         }
549
550         cpu_relax();
551         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
552
553 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
554         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
555 #endif
556
557         return false;
558 }
559
560 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
561 static unsigned long object_map[BITS_TO_LONGS(MAX_OBJS_PER_PAGE)];
562 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(object_map_lock);
563
564 static void __fill_map(unsigned long *obj_map, struct kmem_cache *s,
565                        struct slab *slab)
566 {
567         void *addr = slab_address(slab);
568         void *p;
569
570         bitmap_zero(obj_map, slab->objects);
571
572         for (p = slab->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
573                 set_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map);
574 }
575
576 #if IS_ENABLED(CONFIG_KUNIT)
577 static bool slab_add_kunit_errors(void)
578 {
579         struct kunit_resource *resource;
580
581         if (likely(!current->kunit_test))
582                 return false;
583
584         resource = kunit_find_named_resource(current->kunit_test, "slab_errors");
585         if (!resource)
586                 return false;
587
588         (*(int *)resource->data)++;
589         kunit_put_resource(resource);
590         return true;
591 }
592 #else
593 static inline bool slab_add_kunit_errors(void) { return false; }
594 #endif
595
596 /*
597  * Determine a map of objects in use in a slab.
598  *
599  * Node listlock must be held to guarantee that the slab does
600  * not vanish from under us.
601  */
602 static unsigned long *get_map(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
603         __acquires(&object_map_lock)
604 {
605         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
606
607         raw_spin_lock(&object_map_lock);
608
609         __fill_map(object_map, s, slab);
610
611         return object_map;
612 }
613
614 static void put_map(unsigned long *map) __releases(&object_map_lock)
615 {
616         VM_BUG_ON(map != object_map);
617         raw_spin_unlock(&object_map_lock);
618 }
619
620 static inline unsigned int size_from_object(struct kmem_cache *s)
621 {
622         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
623                 return s->size - s->red_left_pad;
624
625         return s->size;
626 }
627
628 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
629 {
630         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
631                 p -= s->red_left_pad;
632
633         return p;
634 }
635
636 /*
637  * Debug settings:
638  */
639 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
640 static slab_flags_t slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
641 #else
642 static slab_flags_t slub_debug;
643 #endif
644
645 static char *slub_debug_string;
646 static int disable_higher_order_debug;
647
648 /*
649  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
650  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
651  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
652  * to tell kasan that these accesses are OK.
653  */
654 static inline void metadata_access_enable(void)
655 {
656         kasan_disable_current();
657 }
658
659 static inline void metadata_access_disable(void)
660 {
661         kasan_enable_current();
662 }
663
664 /*
665  * Object debugging
666  */
667
668 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
669 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
670                                 struct slab *slab, void *object)
671 {
672         void *base;
673
674         if (!object)
675                 return 1;
676
677         base = slab_address(slab);
678         object = kasan_reset_tag(object);
679         object = restore_red_left(s, object);
680         if (object < base || object >= base + slab->objects * s->size ||
681                 (object - base) % s->size) {
682                 return 0;
683         }
684
685         return 1;
686 }
687
688 static void print_section(char *level, char *text, u8 *addr,
689                           unsigned int length)
690 {
691         metadata_access_enable();
692         print_hex_dump(level, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS,
693                         16, 1, kasan_reset_tag((void *)addr), length, 1);
694         metadata_access_disable();
695 }
696
697 /*
698  * See comment in calculate_sizes().
699  */
700 static inline bool freeptr_outside_object(struct kmem_cache *s)
701 {
702         return s->offset >= s->inuse;
703 }
704
705 /*
706  * Return offset of the end of info block which is inuse + free pointer if
707  * not overlapping with object.
708  */
709 static inline unsigned int get_info_end(struct kmem_cache *s)
710 {
711         if (freeptr_outside_object(s))
712                 return s->inuse + sizeof(void *);
713         else
714                 return s->inuse;
715 }
716
717 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
718         enum track_item alloc)
719 {
720         struct track *p;
721
722         p = object + get_info_end(s);
723
724         return kasan_reset_tag(p + alloc);
725 }
726
727 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
728                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
729 {
730         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
731
732         if (addr) {
733 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
734                 unsigned int nr_entries;
735
736                 metadata_access_enable();
737                 nr_entries = stack_trace_save(kasan_reset_tag(p->addrs),
738                                               TRACK_ADDRS_COUNT, 3);
739                 metadata_access_disable();
740
741                 if (nr_entries < TRACK_ADDRS_COUNT)
742                         p->addrs[nr_entries] = 0;
743 #endif
744                 p->addr = addr;
745                 p->cpu = smp_processor_id();
746                 p->pid = current->pid;
747                 p->when = jiffies;
748         } else {
749                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
750         }
751 }
752
753 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
754 {
755         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
756                 return;
757
758         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
759         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
760 }
761
762 static void print_track(const char *s, struct track *t, unsigned long pr_time)
763 {
764         if (!t->addr)
765                 return;
766
767         pr_err("%s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
768                s, (void *)t->addr, pr_time - t->when, t->cpu, t->pid);
769 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
770         {
771                 int i;
772                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
773                         if (t->addrs[i])
774                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
775                         else
776                                 break;
777         }
778 #endif
779 }
780
781 void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
782 {
783         unsigned long pr_time = jiffies;
784         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
785                 return;
786
787         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC), pr_time);
788         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE), pr_time);
789 }
790
791 static void print_slab_info(const struct slab *slab)
792 {
793         struct folio *folio = (struct folio *)slab_folio(slab);
794
795         pr_err("Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=%pGp\n",
796                slab, slab->objects, slab->inuse, slab->freelist,
797                folio_flags(folio, 0));
798 }
799
800 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
801 {
802         struct va_format vaf;
803         va_list args;
804
805         va_start(args, fmt);
806         vaf.fmt = fmt;
807         vaf.va = &args;
808         pr_err("=============================================================================\n");
809         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
810         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
811         va_end(args);
812 }
813
814 __printf(2, 3)
815 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
816 {
817         struct va_format vaf;
818         va_list args;
819
820         if (slab_add_kunit_errors())
821                 return;
822
823         va_start(args, fmt);
824         vaf.fmt = fmt;
825         vaf.va = &args;
826         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
827         va_end(args);
828 }
829
830 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
831 {
832         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
833         u8 *addr = slab_address(slab);
834
835         print_tracking(s, p);
836
837         print_slab_info(slab);
838
839         pr_err("Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
840                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
841
842         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
843                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p - s->red_left_pad,
844                               s->red_left_pad);
845         else if (p > addr + 16)
846                 print_section(KERN_ERR, "Bytes b4 ", p - 16, 16);
847
848         print_section(KERN_ERR,         "Object   ", p,
849                       min_t(unsigned int, s->object_size, PAGE_SIZE));
850         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
851                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p + s->object_size,
852                         s->inuse - s->object_size);
853
854         off = get_info_end(s);
855
856         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
857                 off += 2 * sizeof(struct track);
858
859         off += kasan_metadata_size(s);
860
861         if (off != size_from_object(s))
862                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
863                 print_section(KERN_ERR, "Padding  ", p + off,
864                               size_from_object(s) - off);
865
866         dump_stack();
867 }
868
869 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
870                         u8 *object, char *reason)
871 {
872         if (slab_add_kunit_errors())
873                 return;
874
875         slab_bug(s, "%s", reason);
876         print_trailer(s, slab, object);
877         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
878 }
879
880 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
881                                void **freelist, void *nextfree)
882 {
883         if ((s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) &&
884             !check_valid_pointer(s, slab, nextfree) && freelist) {
885                 object_err(s, slab, *freelist, "Freechain corrupt");
886                 *freelist = NULL;
887                 slab_fix(s, "Isolate corrupted freechain");
888                 return true;
889         }
890
891         return false;
892 }
893
894 static __printf(3, 4) void slab_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
895                         const char *fmt, ...)
896 {
897         va_list args;
898         char buf[100];
899
900         if (slab_add_kunit_errors())
901                 return;
902
903         va_start(args, fmt);
904         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
905         va_end(args);
906         slab_bug(s, "%s", buf);
907         print_slab_info(slab);
908         dump_stack();
909         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
910 }
911
912 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
913 {
914         u8 *p = kasan_reset_tag(object);
915
916         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
917                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
918
919         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
920                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
921                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
922         }
923
924         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
925                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
926 }
927
928 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
929                                                 void *from, void *to)
930 {
931         slab_fix(s, "Restoring %s 0x%p-0x%p=0x%x", message, from, to - 1, data);
932         memset(from, data, to - from);
933 }
934
935 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
936                         u8 *object, char *what,
937                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
938 {
939         u8 *fault;
940         u8 *end;
941         u8 *addr = slab_address(slab);
942
943         metadata_access_enable();
944         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(start), value, bytes);
945         metadata_access_disable();
946         if (!fault)
947                 return 1;
948
949         end = start + bytes;
950         while (end > fault && end[-1] == value)
951                 end--;
952
953         if (slab_add_kunit_errors())
954                 goto skip_bug_print;
955
956         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
957         pr_err("0x%p-0x%p @offset=%tu. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
958                                         fault, end - 1, fault - addr,
959                                         fault[0], value);
960         print_trailer(s, slab, object);
961         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
962
963 skip_bug_print:
964         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
965         return 0;
966 }
967
968 /*
969  * Object layout:
970  *
971  * object address
972  *      Bytes of the object to be managed.
973  *      If the freepointer may overlay the object then the free
974  *      pointer is at the middle of the object.
975  *
976  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
977  *      0xa5 (POISON_END)
978  *
979  * object + s->object_size
980  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
981  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
982  *      object_size == inuse.
983  *
984  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
985  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
986  *
987  * object + s->inuse
988  *      Meta data starts here.
989  *
990  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
991  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
992  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at minimum
993  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
994  *              before the word boundary.
995  *
996  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
997  *
998  * object + s->size
999  *      Nothing is used beyond s->size.
1000  *
1001  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
1002  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
1003  * may be used with merged slabcaches.
1004  */
1005
1006 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
1007 {
1008         unsigned long off = get_info_end(s);    /* The end of info */
1009
1010         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1011                 /* We also have user information there */
1012                 off += 2 * sizeof(struct track);
1013
1014         off += kasan_metadata_size(s);
1015
1016         if (size_from_object(s) == off)
1017                 return 1;
1018
1019         return check_bytes_and_report(s, slab, p, "Object padding",
1020                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
1021 }
1022
1023 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
1024 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1025 {
1026         u8 *start;
1027         u8 *fault;
1028         u8 *end;
1029         u8 *pad;
1030         int length;
1031         int remainder;
1032
1033         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
1034                 return 1;
1035
1036         start = slab_address(slab);
1037         length = slab_size(slab);
1038         end = start + length;
1039         remainder = length % s->size;
1040         if (!remainder)
1041                 return 1;
1042
1043         pad = end - remainder;
1044         metadata_access_enable();
1045         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(pad), POISON_INUSE, remainder);
1046         metadata_access_disable();
1047         if (!fault)
1048                 return 1;
1049         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
1050                 end--;
1051
1052         slab_err(s, slab, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p @offset=%tu",
1053                         fault, end - 1, fault - start);
1054         print_section(KERN_ERR, "Padding ", pad, remainder);
1055
1056         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, fault, end);
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1061                                         void *object, u8 val)
1062 {
1063         u8 *p = object;
1064         u8 *endobject = object + s->object_size;
1065
1066         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1067                 if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Left Redzone",
1068                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
1069                         return 0;
1070
1071                 if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Right Redzone",
1072                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
1073                         return 0;
1074         } else {
1075                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
1076                         check_bytes_and_report(s, slab, p, "Alignment padding",
1077                                 endobject, POISON_INUSE,
1078                                 s->inuse - s->object_size);
1079                 }
1080         }
1081
1082         if (s->flags & SLAB_POISON) {
1083                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
1084                         (!check_bytes_and_report(s, slab, p, "Poison", p,
1085                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
1086                          !check_bytes_and_report(s, slab, p, "End Poison",
1087                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
1088                         return 0;
1089                 /*
1090                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
1091                  */
1092                 check_pad_bytes(s, slab, p);
1093         }
1094
1095         if (!freeptr_outside_object(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE)
1096                 /*
1097                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
1098                  * freepointer while object is allocated.
1099                  */
1100                 return 1;
1101
1102         /* Check free pointer validity */
1103         if (!check_valid_pointer(s, slab, get_freepointer(s, p))) {
1104                 object_err(s, slab, p, "Freepointer corrupt");
1105                 /*
1106                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
1107                  * of the free objects in this slab. May cause
1108                  * another error because the object count is now wrong.
1109                  */
1110                 set_freepointer(s, p, NULL);
1111                 return 0;
1112         }
1113         return 1;
1114 }
1115
1116 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1117 {
1118         int maxobj;
1119
1120         if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1121                 slab_err(s, slab, "Not a valid slab page");
1122                 return 0;
1123         }
1124
1125         maxobj = order_objects(slab_order(slab), s->size);
1126         if (slab->objects > maxobj) {
1127                 slab_err(s, slab, "objects %u > max %u",
1128                         slab->objects, maxobj);
1129                 return 0;
1130         }
1131         if (slab->inuse > slab->objects) {
1132                 slab_err(s, slab, "inuse %u > max %u",
1133                         slab->inuse, slab->objects);
1134                 return 0;
1135         }
1136         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
1137         slab_pad_check(s, slab);
1138         return 1;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Determine if a certain object in a slab is on the freelist. Must hold the
1143  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
1144  */
1145 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *search)
1146 {
1147         int nr = 0;
1148         void *fp;
1149         void *object = NULL;
1150         int max_objects;
1151
1152         fp = slab->freelist;
1153         while (fp && nr <= slab->objects) {
1154                 if (fp == search)
1155                         return 1;
1156                 if (!check_valid_pointer(s, slab, fp)) {
1157                         if (object) {
1158                                 object_err(s, slab, object,
1159                                         "Freechain corrupt");
1160                                 set_freepointer(s, object, NULL);
1161                         } else {
1162                                 slab_err(s, slab, "Freepointer corrupt");
1163                                 slab->freelist = NULL;
1164                                 slab->inuse = slab->objects;
1165                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
1166                                 return 0;
1167                         }
1168                         break;
1169                 }
1170                 object = fp;
1171                 fp = get_freepointer(s, object);
1172                 nr++;
1173         }
1174
1175         max_objects = order_objects(slab_order(slab), s->size);
1176         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1177                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
1178
1179         if (slab->objects != max_objects) {
1180                 slab_err(s, slab, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
1181                          slab->objects, max_objects);
1182                 slab->objects = max_objects;
1183                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted");
1184         }
1185         if (slab->inuse != slab->objects - nr) {
1186                 slab_err(s, slab, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
1187                          slab->inuse, slab->objects - nr);
1188                 slab->inuse = slab->objects - nr;
1189                 slab_fix(s, "Object count adjusted");
1190         }
1191         return search == NULL;
1192 }
1193
1194 static void trace(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *object,
1195                                                                 int alloc)
1196 {
1197         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
1198                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
1199                         s->name,
1200                         alloc ? "alloc" : "free",
1201                         object, slab->inuse,
1202                         slab->freelist);
1203
1204                 if (!alloc)
1205                         print_section(KERN_INFO, "Object ", (void *)object,
1206                                         s->object_size);
1207
1208                 dump_stack();
1209         }
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1214  */
1215 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1216         struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
1217 {
1218         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1219                 return;
1220
1221         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1222         list_add(&slab->slab_list, &n->full);
1223 }
1224
1225 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
1226 {
1227         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1228                 return;
1229
1230         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1231         list_del(&slab->slab_list);
1232 }
1233
1234 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1235 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1236 {
1237         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1238
1239         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1240 }
1241
1242 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1243 {
1244         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1245 }
1246
1247 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1248 {
1249         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1250
1251         /*
1252          * May be called early in order to allocate a slab for the
1253          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1254          * dilemma by deferring the increment of the count during
1255          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1256          */
1257         if (likely(n)) {
1258                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1259                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1260         }
1261 }
1262 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1263 {
1264         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1265
1266         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1267         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1268 }
1269
1270 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1271 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1272                                                                 void *object)
1273 {
1274         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON))
1275                 return;
1276
1277         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1278         init_tracking(s, object);
1279 }
1280
1281 static
1282 void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr)
1283 {
1284         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_POISON))
1285                 return;
1286
1287         metadata_access_enable();
1288         memset(kasan_reset_tag(addr), POISON_INUSE, slab_size(slab));
1289         metadata_access_disable();
1290 }
1291
1292 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1293                                         struct slab *slab, void *object)
1294 {
1295         if (!check_slab(s, slab))
1296                 return 0;
1297
1298         if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
1299                 object_err(s, slab, object, "Freelist Pointer check fails");
1300                 return 0;
1301         }
1302
1303         if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1304                 return 0;
1305
1306         return 1;
1307 }
1308
1309 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1310                                         struct slab *slab,
1311                                         void *object, unsigned long addr)
1312 {
1313         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1314                 if (!alloc_consistency_checks(s, slab, object))
1315                         goto bad;
1316         }
1317
1318         /* Success perform special debug activities for allocs */
1319         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1320                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1321         trace(s, slab, object, 1);
1322         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1323         return 1;
1324
1325 bad:
1326         if (folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1327                 /*
1328                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1329                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1330                  * as used avoids touching the remaining objects.
1331                  */
1332                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1333                 slab->inuse = slab->objects;
1334                 slab->freelist = NULL;
1335         }
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1340                 struct slab *slab, void *object, unsigned long addr)
1341 {
1342         if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
1343                 slab_err(s, slab, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1344                 return 0;
1345         }
1346
1347         if (on_freelist(s, slab, object)) {
1348                 object_err(s, slab, object, "Object already free");
1349                 return 0;
1350         }
1351
1352         if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1353                 return 0;
1354
1355         if (unlikely(s != slab->slab_cache)) {
1356                 if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1357                         slab_err(s, slab, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1358                                  object);
1359                 } else if (!slab->slab_cache) {
1360                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1361                                object);
1362                         dump_stack();
1363                 } else
1364                         object_err(s, slab, object,
1365                                         "page slab pointer corrupt.");
1366                 return 0;
1367         }
1368         return 1;
1369 }
1370
1371 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1372 static noinline int free_debug_processing(
1373         struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1374         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1375         unsigned long addr)
1376 {
1377         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
1378         void *object = head;
1379         int cnt = 0;
1380         unsigned long flags, flags2;
1381         int ret = 0;
1382
1383         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1384         slab_lock(slab, &flags2);
1385
1386         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1387                 if (!check_slab(s, slab))
1388                         goto out;
1389         }
1390
1391 next_object:
1392         cnt++;
1393
1394         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1395                 if (!free_consistency_checks(s, slab, object, addr))
1396                         goto out;
1397         }
1398
1399         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1400                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1401         trace(s, slab, object, 0);
1402         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1403         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1404
1405         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1406         if (object != tail) {
1407                 object = get_freepointer(s, object);
1408                 goto next_object;
1409         }
1410         ret = 1;
1411
1412 out:
1413         if (cnt != bulk_cnt)
1414                 slab_err(s, slab, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1415                          bulk_cnt, cnt);
1416
1417         slab_unlock(slab, &flags2);
1418         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1419         if (!ret)
1420                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1421         return ret;
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Parse a block of slub_debug options. Blocks are delimited by ';'
1426  *
1427  * @str:    start of block
1428  * @flags:  returns parsed flags, or DEBUG_DEFAULT_FLAGS if none specified
1429  * @slabs:  return start of list of slabs, or NULL when there's no list
1430  * @init:   assume this is initial parsing and not per-kmem-create parsing
1431  *
1432  * returns the start of next block if there's any, or NULL
1433  */
1434 static char *
1435 parse_slub_debug_flags(char *str, slab_flags_t *flags, char **slabs, bool init)
1436 {
1437         bool higher_order_disable = false;
1438
1439         /* Skip any completely empty blocks */
1440         while (*str && *str == ';')
1441                 str++;
1442
1443         if (*str == ',') {
1444                 /*
1445                  * No options but restriction on slabs. This means full
1446                  * debugging for slabs matching a pattern.
1447                  */
1448                 *flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1449                 goto check_slabs;
1450         }
1451         *flags = 0;
1452
1453         /* Determine which debug features should be switched on */
1454         for (; *str && *str != ',' && *str != ';'; str++) {
1455                 switch (tolower(*str)) {
1456                 case '-':
1457                         *flags = 0;
1458                         break;
1459                 case 'f':
1460                         *flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1461                         break;
1462                 case 'z':
1463                         *flags |= SLAB_RED_ZONE;
1464                         break;
1465                 case 'p':
1466                         *flags |= SLAB_POISON;
1467                         break;
1468                 case 'u':
1469                         *flags |= SLAB_STORE_USER;
1470                         break;
1471                 case 't':
1472                         *flags |= SLAB_TRACE;
1473                         break;
1474                 case 'a':
1475                         *flags |= SLAB_FAILSLAB;
1476                         break;
1477                 case 'o':
1478                         /*
1479                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1480                          * order would increase as a result.
1481                          */
1482                         higher_order_disable = true;
1483                         break;
1484                 default:
1485                         if (init)
1486                                 pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n", *str);
1487                 }
1488         }
1489 check_slabs:
1490         if (*str == ',')
1491                 *slabs = ++str;
1492         else
1493                 *slabs = NULL;
1494
1495         /* Skip over the slab list */
1496         while (*str && *str != ';')
1497                 str++;
1498
1499         /* Skip any completely empty blocks */
1500         while (*str && *str == ';')
1501                 str++;
1502
1503         if (init && higher_order_disable)
1504                 disable_higher_order_debug = 1;
1505
1506         if (*str)
1507                 return str;
1508         else
1509                 return NULL;
1510 }
1511
1512 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1513 {
1514         slab_flags_t flags;
1515         slab_flags_t global_flags;
1516         char *saved_str;
1517         char *slab_list;
1518         bool global_slub_debug_changed = false;
1519         bool slab_list_specified = false;
1520
1521         global_flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1522         if (*str++ != '=' || !*str)
1523                 /*
1524                  * No options specified. Switch on full debugging.
1525                  */
1526                 goto out;
1527
1528         saved_str = str;
1529         while (str) {
1530                 str = parse_slub_debug_flags(str, &flags, &slab_list, true);
1531
1532                 if (!slab_list) {
1533                         global_flags = flags;
1534                         global_slub_debug_changed = true;
1535                 } else {
1536                         slab_list_specified = true;
1537                 }
1538         }
1539
1540         /*
1541          * For backwards compatibility, a single list of flags with list of
1542          * slabs means debugging is only changed for those slabs, so the global
1543          * slub_debug should be unchanged (0 or DEBUG_DEFAULT_FLAGS, depending
1544          * on CONFIG_SLUB_DEBUG_ON). We can extended that to multiple lists as
1545          * long as there is no option specifying flags without a slab list.
1546          */
1547         if (slab_list_specified) {
1548                 if (!global_slub_debug_changed)
1549                         global_flags = slub_debug;
1550                 slub_debug_string = saved_str;
1551         }
1552 out:
1553         slub_debug = global_flags;
1554         if (slub_debug != 0 || slub_debug_string)
1555                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
1556         else
1557                 static_branch_disable(&slub_debug_enabled);
1558         if ((static_branch_unlikely(&init_on_alloc) ||
1559              static_branch_unlikely(&init_on_free)) &&
1560             (slub_debug & SLAB_POISON))
1561                 pr_info("mem auto-init: SLAB_POISON will take precedence over init_on_alloc/init_on_free\n");
1562         return 1;
1563 }
1564
1565 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1566
1567 /*
1568  * kmem_cache_flags - apply debugging options to the cache
1569  * @object_size:        the size of an object without meta data
1570  * @flags:              flags to set
1571  * @name:               name of the cache
1572  *
1573  * Debug option(s) are applied to @flags. In addition to the debug
1574  * option(s), if a slab name (or multiple) is specified i.e.
1575  * slub_debug=<Debug-Options>,<slab name1>,<slab name2> ...
1576  * then only the select slabs will receive the debug option(s).
1577  */
1578 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1579         slab_flags_t flags, const char *name)
1580 {
1581         char *iter;
1582         size_t len;
1583         char *next_block;
1584         slab_flags_t block_flags;
1585         slab_flags_t slub_debug_local = slub_debug;
1586
1587         /*
1588          * If the slab cache is for debugging (e.g. kmemleak) then
1589          * don't store user (stack trace) information by default,
1590          * but let the user enable it via the command line below.
1591          */
1592         if (flags & SLAB_NOLEAKTRACE)
1593                 slub_debug_local &= ~SLAB_STORE_USER;
1594
1595         len = strlen(name);
1596         next_block = slub_debug_string;
1597         /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
1598         while (next_block) {
1599                 next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
1600                 if (!iter)
1601                         continue;
1602                 /* Found a block that has a slab list, search it */
1603                 while (*iter) {
1604                         char *end, *glob;
1605                         size_t cmplen;
1606
1607                         end = strchrnul(iter, ',');
1608                         if (next_block && next_block < end)
1609                                 end = next_block - 1;
1610
1611                         glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
1612                         if (glob)
1613                                 cmplen = glob - iter;
1614                         else
1615                                 cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));
1616
1617                         if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
1618                                 flags |= block_flags;
1619                                 return flags;
1620                         }
1621
1622                         if (!*end || *end == ';')
1623                                 break;
1624                         iter = end + 1;
1625                 }
1626         }
1627
1628         return flags | slub_debug_local;
1629 }
1630 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1631 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1632                         struct slab *slab, void *object) {}
1633 static inline
1634 void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr) {}
1635
1636 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1637         struct slab *slab, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1638
1639 static inline int free_debug_processing(
1640         struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1641         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1642         unsigned long addr) { return 0; }
1643
1644 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1645                         { return 1; }
1646 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1647                         void *object, u8 val) { return 1; }
1648 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1649                                         struct slab *slab) {}
1650 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1651                                         struct slab *slab) {}
1652 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1653         slab_flags_t flags, const char *name)
1654 {
1655         return flags;
1656 }
1657 #define slub_debug 0
1658
1659 #define disable_higher_order_debug 0
1660
1661 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1662                                                         { return 0; }
1663 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1664                                                         { return 0; }
1665 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1666                                                         int objects) {}
1667 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1668                                                         int objects) {}
1669
1670 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1671                                void **freelist, void *nextfree)
1672 {
1673         return false;
1674 }
1675 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1676
1677 /*
1678  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1679  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1680  */
1681 static inline void *kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1682 {
1683         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1684         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1685         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1686         return ptr;
1687 }
1688
1689 static __always_inline void kfree_hook(void *x)
1690 {
1691         kmemleak_free(x);
1692         kasan_kfree_large(x);
1693 }
1694
1695 static __always_inline bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s,
1696                                                 void *x, bool init)
1697 {
1698         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1699
1700         debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1701
1702         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1703                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1704
1705         /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
1706         if (!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
1707                 __kcsan_check_access(x, s->object_size,
1708                                      KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);
1709
1710         /*
1711          * As memory initialization might be integrated into KASAN,
1712          * kasan_slab_free and initialization memset's must be
1713          * kept together to avoid discrepancies in behavior.
1714          *
1715          * The initialization memset's clear the object and the metadata,
1716          * but don't touch the SLAB redzone.
1717          */
1718         if (init) {
1719                 int rsize;
1720
1721                 if (!kasan_has_integrated_init())
1722                         memset(kasan_reset_tag(x), 0, s->object_size);
1723                 rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad : 0;
1724                 memset((char *)kasan_reset_tag(x) + s->inuse, 0,
1725                        s->size - s->inuse - rsize);
1726         }
1727         /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse. */
1728         return kasan_slab_free(s, x, init);
1729 }
1730
1731 static inline bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1732                                            void **head, void **tail,
1733                                            int *cnt)
1734 {
1735
1736         void *object;
1737         void *next = *head;
1738         void *old_tail = *tail ? *tail : *head;
1739
1740         if (is_kfence_address(next)) {
1741                 slab_free_hook(s, next, false);
1742                 return true;
1743         }
1744
1745         /* Head and tail of the reconstructed freelist */
1746         *head = NULL;
1747         *tail = NULL;
1748
1749         do {
1750                 object = next;
1751                 next = get_freepointer(s, object);
1752
1753                 /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
1754                 if (!slab_free_hook(s, object, slab_want_init_on_free(s))) {
1755                         /* Move object to the new freelist */
1756                         set_freepointer(s, object, *head);
1757                         *head = object;
1758                         if (!*tail)
1759                                 *tail = object;
1760                 } else {
1761                         /*
1762                          * Adjust the reconstructed freelist depth
1763                          * accordingly if object's reuse is delayed.
1764                          */
1765                         --(*cnt);
1766                 }
1767         } while (object != old_tail);
1768
1769         if (*head == *tail)
1770                 *tail = NULL;
1771
1772         return *head != NULL;
1773 }
1774
1775 static void *setup_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1776                                 void *object)
1777 {
1778         setup_object_debug(s, slab, object);
1779         object = kasan_init_slab_obj(s, object);
1780         if (unlikely(s->ctor)) {
1781                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1782                 s->ctor(object);
1783                 kasan_poison_object_data(s, object);
1784         }
1785         return object;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Slab allocation and freeing
1790  */
1791 static inline struct slab *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1792                 struct kmem_cache_order_objects oo)
1793 {
1794         struct folio *folio;
1795         struct slab *slab;
1796         unsigned int order = oo_order(oo);
1797
1798         if (node == NUMA_NO_NODE)
1799                 folio = (struct folio *)alloc_pages(flags, order);
1800         else
1801                 folio = (struct folio *)__alloc_pages_node(node, flags, order);
1802
1803         if (!folio)
1804                 return NULL;
1805
1806         slab = folio_slab(folio);
1807         __folio_set_slab(folio);
1808         if (page_is_pfmemalloc(folio_page(folio, 0)))
1809                 slab_set_pfmemalloc(slab);
1810
1811         return slab;
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1815 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1816 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1817 {
1818         unsigned int count = oo_objects(s->oo);
1819         int err;
1820
1821         /* Bailout if already initialised */
1822         if (s->random_seq)
1823                 return 0;
1824
1825         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1826         if (err) {
1827                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1828                         s->name);
1829                 return err;
1830         }
1831
1832         /* Transform to an offset on the set of pages */
1833         if (s->random_seq) {
1834                 unsigned int i;
1835
1836                 for (i = 0; i < count; i++)
1837                         s->random_seq[i] *= s->size;
1838         }
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1843 static void __init init_freelist_randomization(void)
1844 {
1845         struct kmem_cache *s;
1846
1847         mutex_lock(&slab_mutex);
1848
1849         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1850                 init_cache_random_seq(s);
1851
1852         mutex_unlock(&slab_mutex);
1853 }
1854
1855 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1856 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1857                                 unsigned long *pos, void *start,
1858                                 unsigned long page_limit,
1859                                 unsigned long freelist_count)
1860 {
1861         unsigned int idx;
1862
1863         /*
1864          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1865          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1866          */
1867         do {
1868                 idx = s->random_seq[*pos];
1869                 *pos += 1;
1870                 if (*pos >= freelist_count)
1871                         *pos = 0;
1872         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1873
1874         return (char *)start + idx;
1875 }
1876
1877 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1878 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1879 {
1880         void *start;
1881         void *cur;
1882         void *next;
1883         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1884
1885         if (slab->objects < 2 || !s->random_seq)
1886                 return false;
1887
1888         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1889         pos = get_random_int() % freelist_count;
1890
1891         page_limit = slab->objects * s->size;
1892         start = fixup_red_left(s, slab_address(slab));
1893
1894         /* First entry is used as the base of the freelist */
1895         cur = next_freelist_entry(s, slab, &pos, start, page_limit,
1896                                 freelist_count);
1897         cur = setup_object(s, slab, cur);
1898         slab->freelist = cur;
1899
1900         for (idx = 1; idx < slab->objects; idx++) {
1901                 next = next_freelist_entry(s, slab, &pos, start, page_limit,
1902                         freelist_count);
1903                 next = setup_object(s, slab, next);
1904                 set_freepointer(s, cur, next);
1905                 cur = next;
1906         }
1907         set_freepointer(s, cur, NULL);
1908
1909         return true;
1910 }
1911 #else
1912 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1913 {
1914         return 0;
1915 }
1916 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1917 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1918 {
1919         return false;
1920 }
1921 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1922
1923 static struct slab *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1924 {
1925         struct slab *slab;
1926         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1927         gfp_t alloc_gfp;
1928         void *start, *p, *next;
1929         int idx;
1930         bool shuffle;
1931
1932         flags &= gfp_allowed_mask;
1933
1934         flags |= s->allocflags;
1935
1936         /*
1937          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1938          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1939          */
1940         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1941         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1942                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1943
1944         slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1945         if (unlikely(!slab)) {
1946                 oo = s->min;
1947                 alloc_gfp = flags;
1948                 /*
1949                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1950                  * Try a lower order alloc if possible
1951                  */
1952                 slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1953                 if (unlikely(!slab))
1954                         goto out;
1955                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1956         }
1957
1958         slab->objects = oo_objects(oo);
1959
1960         account_slab(slab, oo_order(oo), s, flags);
1961
1962         slab->slab_cache = s;
1963
1964         kasan_poison_slab(slab);
1965
1966         start = slab_address(slab);
1967
1968         setup_slab_debug(s, slab, start);
1969
1970         shuffle = shuffle_freelist(s, slab);
1971
1972         if (!shuffle) {
1973                 start = fixup_red_left(s, start);
1974                 start = setup_object(s, slab, start);
1975                 slab->freelist = start;
1976                 for (idx = 0, p = start; idx < slab->objects - 1; idx++) {
1977                         next = p + s->size;
1978                         next = setup_object(s, slab, next);
1979                         set_freepointer(s, p, next);
1980                         p = next;
1981                 }
1982                 set_freepointer(s, p, NULL);
1983         }
1984
1985         slab->inuse = slab->objects;
1986         slab->frozen = 1;
1987
1988 out:
1989         if (!slab)
1990                 return NULL;
1991
1992         inc_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);
1993
1994         return slab;
1995 }
1996
1997 static struct slab *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1998 {
1999         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
2000                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
2001
2002         WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));
2003
2004         return allocate_slab(s,
2005                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
2006 }
2007
2008 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2009 {
2010         struct folio *folio = slab_folio(slab);
2011         int order = folio_order(folio);
2012         int pages = 1 << order;
2013
2014         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
2015                 void *p;
2016
2017                 slab_pad_check(s, slab);
2018                 for_each_object(p, s, slab_address(slab), slab->objects)
2019                         check_object(s, slab, p, SLUB_RED_INACTIVE);
2020         }
2021
2022         __slab_clear_pfmemalloc(slab);
2023         __folio_clear_slab(folio);
2024         folio->mapping = NULL;
2025         if (current->reclaim_state)
2026                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
2027         unaccount_slab(slab, order, s);
2028         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
2029 }
2030
2031 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
2032 {
2033         struct slab *slab = container_of(h, struct slab, rcu_head);
2034
2035         __free_slab(slab->slab_cache, slab);
2036 }
2037
2038 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2039 {
2040         if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)) {
2041                 call_rcu(&slab->rcu_head, rcu_free_slab);
2042         } else
2043                 __free_slab(s, slab);
2044 }
2045
2046 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2047 {
2048         dec_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);
2049         free_slab(s, slab);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Management of partially allocated slabs.
2054  */
2055 static inline void
2056 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab, int tail)
2057 {
2058         n->nr_partial++;
2059         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
2060                 list_add_tail(&slab->slab_list, &n->partial);
2061         else
2062                 list_add(&slab->slab_list, &n->partial);
2063 }
2064
2065 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
2066                                 struct slab *slab, int tail)
2067 {
2068         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2069         __add_partial(n, slab, tail);
2070 }
2071
2072 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
2073                                         struct slab *slab)
2074 {
2075         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2076         list_del(&slab->slab_list);
2077         n->nr_partial--;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Remove slab from the partial list, freeze it and
2082  * return the pointer to the freelist.
2083  *
2084  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
2085  */
2086 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
2087                 struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab,
2088                 int mode)
2089 {
2090         void *freelist;
2091         unsigned long counters;
2092         struct slab new;
2093
2094         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2095
2096         /*
2097          * Zap the freelist and set the frozen bit.
2098          * The old freelist is the list of objects for the
2099          * per cpu allocation list.
2100          */
2101         freelist = slab->freelist;
2102         counters = slab->counters;
2103         new.counters = counters;
2104         if (mode) {
2105                 new.inuse = slab->objects;
2106                 new.freelist = NULL;
2107         } else {
2108                 new.freelist = freelist;
2109         }
2110
2111         VM_BUG_ON(new.frozen);
2112         new.frozen = 1;
2113
2114         if (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
2115                         freelist, counters,
2116                         new.freelist, new.counters,
2117                         "acquire_slab"))
2118                 return NULL;
2119
2120         remove_partial(n, slab);
2121         WARN_ON(!freelist);
2122         return freelist;
2123 }
2124
2125 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2126 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain);
2127 #else
2128 static inline void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
2129                                    int drain) { }
2130 #endif
2131 static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags);
2132
2133 /*
2134  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
2135  */
2136 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2137                               struct slab **ret_slab, gfp_t gfpflags)
2138 {
2139         struct slab *slab, *slab2;
2140         void *object = NULL;
2141         unsigned long flags;
2142         unsigned int partial_slabs = 0;
2143
2144         /*
2145          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
2146          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
2147          * partial slab and there is none available then get_partial()
2148          * will return NULL.
2149          */
2150         if (!n || !n->nr_partial)
2151                 return NULL;
2152
2153         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2154         list_for_each_entry_safe(slab, slab2, &n->partial, slab_list) {
2155                 void *t;
2156
2157                 if (!pfmemalloc_match(slab, gfpflags))
2158                         continue;
2159
2160                 t = acquire_slab(s, n, slab, object == NULL);
2161                 if (!t)
2162                         break;
2163
2164                 if (!object) {
2165                         *ret_slab = slab;
2166                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2167                         object = t;
2168                 } else {
2169                         put_cpu_partial(s, slab, 0);
2170                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
2171                         partial_slabs++;
2172                 }
2173 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2174                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
2175                         || partial_slabs > s->cpu_partial_slabs / 2)
2176                         break;
2177 #else
2178                 break;
2179 #endif
2180
2181         }
2182         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2183         return object;
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Get a slab from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
2188  */
2189 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2190                              struct slab **ret_slab)
2191 {
2192 #ifdef CONFIG_NUMA
2193         struct zonelist *zonelist;
2194         struct zoneref *z;
2195         struct zone *zone;
2196         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(flags);
2197         void *object;
2198         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2199
2200         /*
2201          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
2202          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
2203          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
2204          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
2205          *
2206          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
2207          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
2208          * may return off node objects because partial slabs are obtained
2209          * from other nodes and filled up.
2210          *
2211          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
2212          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
2213          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
2214          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
2215          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
2216          * with available objects.
2217          */
2218         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
2219                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
2220                 return NULL;
2221
2222         do {
2223                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2224                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
2225                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
2226                         struct kmem_cache_node *n;
2227
2228                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
2229
2230                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
2231                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
2232                                 object = get_partial_node(s, n, ret_slab, flags);
2233                                 if (object) {
2234                                         /*
2235                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
2236                                          * here - if mems_allowed was updated in
2237                                          * parallel, that was a harmless race
2238                                          * between allocation and the cpuset
2239                                          * update
2240                                          */
2241                                         return object;
2242                                 }
2243                         }
2244                 }
2245         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2246 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2247         return NULL;
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Get a partial slab, lock it and return it.
2252  */
2253 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
2254                          struct slab **ret_slab)
2255 {
2256         void *object;
2257         int searchnode = node;
2258
2259         if (node == NUMA_NO_NODE)
2260                 searchnode = numa_mem_id();
2261
2262         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), ret_slab, flags);
2263         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
2264                 return object;
2265
2266         return get_any_partial(s, flags, ret_slab);
2267 }
2268
2269 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2270 /*
2271  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
2272  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
2273  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
2274  */
2275 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
2276 #else
2277 /*
2278  * No preemption supported therefore also no need to check for
2279  * different cpus.
2280  */
2281 #define TID_STEP 1
2282 #endif
2283
2284 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
2285 {
2286         return tid + TID_STEP;
2287 }
2288
2289 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2290 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
2291 {
2292         return tid % TID_STEP;
2293 }
2294
2295 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
2296 {
2297         return tid / TID_STEP;
2298 }
2299 #endif
2300
2301 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
2302 {
2303         return cpu;
2304 }
2305
2306 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
2307                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
2308 {
2309 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2310         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2311
2312         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
2313
2314 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2315         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
2316                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
2317                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
2318         else
2319 #endif
2320         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
2321                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
2322                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
2323         else
2324                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
2325                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
2326 #endif
2327         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
2328 }
2329
2330 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2331 {
2332         int cpu;
2333         struct kmem_cache_cpu *c;
2334
2335         for_each_possible_cpu(cpu) {
2336                 c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2337                 local_lock_init(&c->lock);
2338                 c->tid = init_tid(cpu);
2339         }
2340 }
2341
2342 /*
2343  * Finishes removing the cpu slab. Merges cpu's freelist with slab's freelist,
2344  * unfreezes the slabs and puts it on the proper list.
2345  * Assumes the slab has been already safely taken away from kmem_cache_cpu
2346  * by the caller.
2347  */
2348 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
2349                             void *freelist)
2350 {
2351         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE, M_FULL_NOLIST };
2352         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
2353         int free_delta = 0;
2354         enum slab_modes mode = M_NONE;
2355         void *nextfree, *freelist_iter, *freelist_tail;
2356         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2357         unsigned long flags = 0;
2358         struct slab new;
2359         struct slab old;
2360
2361         if (slab->freelist) {
2362                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2363                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2364         }
2365
2366         /*
2367          * Stage one: Count the objects on cpu's freelist as free_delta and
2368          * remember the last object in freelist_tail for later splicing.
2369          */
2370         freelist_tail = NULL;
2371         freelist_iter = freelist;
2372         while (freelist_iter) {
2373                 nextfree = get_freepointer(s, freelist_iter);
2374
2375                 /*
2376                  * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
2377                  * 'freelist_iter' is already corrupted.  So isolate all objects
2378                  * starting at 'freelist_iter' by skipping them.
2379                  */
2380                 if (freelist_corrupted(s, slab, &freelist_iter, nextfree))
2381                         break;
2382
2383                 freelist_tail = freelist_iter;
2384                 free_delta++;
2385
2386                 freelist_iter = nextfree;
2387         }
2388
2389         /*
2390          * Stage two: Unfreeze the slab while splicing the per-cpu
2391          * freelist to the head of slab's freelist.
2392          *
2393          * Ensure that the slab is unfrozen while the list presence
2394          * reflects the actual number of objects during unfreeze.
2395          *
2396          * We first perform cmpxchg holding lock and insert to list
2397          * when it succeed. If there is mismatch then the slab is not
2398          * unfrozen and number of objects in the slab may have changed.
2399          * Then release lock and retry cmpxchg again.
2400          */
2401 redo:
2402
2403         old.freelist = READ_ONCE(slab->freelist);
2404         old.counters = READ_ONCE(slab->counters);
2405         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2406
2407         /* Determine target state of the slab */
2408         new.counters = old.counters;
2409         if (freelist_tail) {
2410                 new.inuse -= free_delta;
2411                 set_freepointer(s, freelist_tail, old.freelist);
2412                 new.freelist = freelist;
2413         } else
2414                 new.freelist = old.freelist;
2415
2416         new.frozen = 0;
2417
2418         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial) {
2419                 mode = M_FREE;
2420         } else if (new.freelist) {
2421                 mode = M_PARTIAL;
2422                 /*
2423                  * Taking the spinlock removes the possibility that
2424                  * acquire_slab() will see a slab that is frozen
2425                  */
2426                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2427         } else if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER)) {
2428                 mode = M_FULL;
2429                 /*
2430                  * This also ensures that the scanning of full
2431                  * slabs from diagnostic functions will not see
2432                  * any frozen slabs.
2433                  */
2434                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2435         } else {
2436                 mode = M_FULL_NOLIST;
2437         }
2438
2439
2440         if (!cmpxchg_double_slab(s, slab,
2441                                 old.freelist, old.counters,
2442                                 new.freelist, new.counters,
2443                                 "unfreezing slab")) {
2444                 if (mode == M_PARTIAL || mode == M_FULL)
2445                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2446                 goto redo;
2447         }
2448
2449
2450         if (mode == M_PARTIAL) {
2451                 add_partial(n, slab, tail);
2452                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2453                 stat(s, tail);
2454         } else if (mode == M_FREE) {
2455                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2456                 discard_slab(s, slab);
2457                 stat(s, FREE_SLAB);
2458         } else if (mode == M_FULL) {
2459                 add_full(s, n, slab);
2460                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2461                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2462         } else if (mode == M_FULL_NOLIST) {
2463                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2464         }
2465 }
2466
2467 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2468 static void __unfreeze_partials(struct kmem_cache *s, struct slab *partial_slab)
2469 {
2470         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2471         struct slab *slab, *slab_to_discard = NULL;
2472         unsigned long flags = 0;
2473
2474         while (partial_slab) {
2475                 struct slab new;
2476                 struct slab old;
2477
2478                 slab = partial_slab;
2479                 partial_slab = slab->next;
2480
2481                 n2 = get_node(s, slab_nid(slab));
2482                 if (n != n2) {
2483                         if (n)
2484                                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2485
2486                         n = n2;
2487                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2488                 }
2489
2490                 do {
2491
2492                         old.freelist = slab->freelist;
2493                         old.counters = slab->counters;
2494                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2495
2496                         new.counters = old.counters;
2497                         new.freelist = old.freelist;
2498
2499                         new.frozen = 0;
2500
2501                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
2502                                 old.freelist, old.counters,
2503                                 new.freelist, new.counters,
2504                                 "unfreezing slab"));
2505
2506                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2507                         slab->next = slab_to_discard;
2508                         slab_to_discard = slab;
2509                 } else {
2510                         add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2511                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2512                 }
2513         }
2514
2515         if (n)
2516                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2517
2518         while (slab_to_discard) {
2519                 slab = slab_to_discard;
2520                 slab_to_discard = slab_to_discard->next;
2521
2522                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2523                 discard_slab(s, slab);
2524                 stat(s, FREE_SLAB);
2525         }
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2530  */
2531 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s)
2532 {
2533         struct slab *partial_slab;
2534         unsigned long flags;
2535
2536         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2537         partial_slab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2538         this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, NULL);
2539         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2540
2541         if (partial_slab)
2542                 __unfreeze_partials(s, partial_slab);
2543 }
2544
2545 static void unfreeze_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
2546                                   struct kmem_cache_cpu *c)
2547 {
2548         struct slab *partial_slab;
2549
2550         partial_slab = slub_percpu_partial(c);
2551         c->partial = NULL;
2552
2553         if (partial_slab)
2554                 __unfreeze_partials(s, partial_slab);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Put a slab that was just frozen (in __slab_free|get_partial_node) into a
2559  * partial slab slot if available.
2560  *
2561  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2562  * per node partial list.
2563  */
2564 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain)
2565 {
2566         struct slab *oldslab;
2567         struct slab *slab_to_unfreeze = NULL;
2568         unsigned long flags;
2569         int slabs = 0;
2570
2571         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2572
2573         oldslab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2574
2575         if (oldslab) {
2576                 if (drain && oldslab->slabs >= s->cpu_partial_slabs) {
2577                         /*
2578                          * Partial array is full. Move the existing set to the
2579                          * per node partial list. Postpone the actual unfreezing
2580                          * outside of the critical section.
2581                          */
2582                         slab_to_unfreeze = oldslab;
2583                         oldslab = NULL;
2584                 } else {
2585                         slabs = oldslab->slabs;
2586                 }
2587         }
2588
2589         slabs++;
2590
2591         slab->slabs = slabs;
2592         slab->next = oldslab;
2593
2594         this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, slab);
2595
2596         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2597
2598         if (slab_to_unfreeze) {
2599                 __unfreeze_partials(s, slab_to_unfreeze);
2600                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2601         }
2602 }
2603
2604 #else   /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2605
2606 static inline void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s) { }
2607 static inline void unfreeze_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
2608                                   struct kmem_cache_cpu *c) { }
2609
2610 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2611
2612 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2613 {
2614         unsigned long flags;
2615         struct slab *slab;
2616         void *freelist;
2617
2618         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2619
2620         slab = c->slab;
2621         freelist = c->freelist;
2622
2623         c->slab = NULL;
2624         c->freelist = NULL;
2625         c->tid = next_tid(c->tid);
2626
2627         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2628
2629         if (slab) {
2630                 deactivate_slab(s, slab, freelist);
2631                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2632         }
2633 }
2634
2635 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2636 {
2637         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2638         void *freelist = c->freelist;
2639         struct slab *slab = c->slab;
2640
2641         c->slab = NULL;
2642         c->freelist = NULL;
2643         c->tid = next_tid(c->tid);
2644
2645         if (slab) {
2646                 deactivate_slab(s, slab, freelist);
2647                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2648         }
2649
2650         unfreeze_partials_cpu(s, c);
2651 }
2652
2653 struct slub_flush_work {
2654         struct work_struct work;
2655         struct kmem_cache *s;
2656         bool skip;
2657 };
2658
2659 /*
2660  * Flush cpu slab.
2661  *
2662  * Called from CPU work handler with migration disabled.
2663  */
2664 static void flush_cpu_slab(struct work_struct *w)
2665 {
2666         struct kmem_cache *s;
2667         struct kmem_cache_cpu *c;
2668         struct slub_flush_work *sfw;
2669
2670         sfw = container_of(w, struct slub_flush_work, work);
2671
2672         s = sfw->s;
2673         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2674
2675         if (c->slab)
2676                 flush_slab(s, c);
2677
2678         unfreeze_partials(s);
2679 }
2680
2681 static bool has_cpu_slab(int cpu, struct kmem_cache *s)
2682 {
2683         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2684
2685         return c->slab || slub_percpu_partial(c);
2686 }
2687
2688 static DEFINE_MUTEX(flush_lock);
2689 static DEFINE_PER_CPU(struct slub_flush_work, slub_flush);
2690
2691 static void flush_all_cpus_locked(struct kmem_cache *s)
2692 {
2693         struct slub_flush_work *sfw;
2694         unsigned int cpu;
2695
2696         lockdep_assert_cpus_held();
2697         mutex_lock(&flush_lock);
2698
2699         for_each_online_cpu(cpu) {
2700                 sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
2701                 if (!has_cpu_slab(cpu, s)) {
2702                         sfw->skip = true;
2703                         continue;
2704                 }
2705                 INIT_WORK(&sfw->work, flush_cpu_slab);
2706                 sfw->skip = false;
2707                 sfw->s = s;
2708                 schedule_work_on(cpu, &sfw->work);
2709         }
2710
2711         for_each_online_cpu(cpu) {
2712                 sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
2713                 if (sfw->skip)
2714                         continue;
2715                 flush_work(&sfw->work);
2716         }
2717
2718         mutex_unlock(&flush_lock);
2719 }
2720
2721 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2722 {
2723         cpus_read_lock();
2724         flush_all_cpus_locked(s);
2725         cpus_read_unlock();
2726 }
2727
2728 /*
2729  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2730  * necessary.
2731  */
2732 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2733 {
2734         struct kmem_cache *s;
2735
2736         mutex_lock(&slab_mutex);
2737         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2738                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2739         mutex_unlock(&slab_mutex);
2740         return 0;
2741 }
2742
2743 /*
2744  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2745  * locality expectations.
2746  */
2747 static inline int node_match(struct slab *slab, int node)
2748 {
2749 #ifdef CONFIG_NUMA
2750         if (node != NUMA_NO_NODE && slab_nid(slab) != node)
2751                 return 0;
2752 #endif
2753         return 1;
2754 }
2755
2756 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2757 static int count_free(struct slab *slab)
2758 {
2759         return slab->objects - slab->inuse;
2760 }
2761
2762 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2763 {
2764         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2765 }
2766 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2767
2768 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2769 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2770                                         int (*get_count)(struct slab *))
2771 {
2772         unsigned long flags;
2773         unsigned long x = 0;
2774         struct slab *slab;
2775
2776         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2777         list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
2778                 x += get_count(slab);
2779         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2780         return x;
2781 }
2782 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2783
2784 static noinline void
2785 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2786 {
2787 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2788         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2789                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2790         int node;
2791         struct kmem_cache_node *n;
2792
2793         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2794                 return;
2795
2796         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2797                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2798         pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
2799                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2800                 oo_order(s->min));
2801
2802         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2803                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2804                         s->name);
2805
2806         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2807                 unsigned long nr_slabs;
2808                 unsigned long nr_objs;
2809                 unsigned long nr_free;
2810
2811                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2812                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2813                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2814
2815                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2816                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2817         }
2818 #endif
2819 }
2820
2821 static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags)
2822 {
2823         if (unlikely(slab_test_pfmemalloc(slab)))
2824                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2825
2826         return true;
2827 }
2828
2829 /*
2830  * Check the slab->freelist and either transfer the freelist to the
2831  * per cpu freelist or deactivate the slab.
2832  *
2833  * The slab is still frozen if the return value is not NULL.
2834  *
2835  * If this function returns NULL then the slab has been unfrozen.
2836  */
2837 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2838 {
2839         struct slab new;
2840         unsigned long counters;
2841         void *freelist;
2842
2843         lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));
2844
2845         do {
2846                 freelist = slab->freelist;
2847                 counters = slab->counters;
2848
2849                 new.counters = counters;
2850                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2851
2852                 new.inuse = slab->objects;
2853                 new.frozen = freelist != NULL;
2854
2855         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
2856                 freelist, counters,
2857                 NULL, new.counters,
2858                 "get_freelist"));
2859
2860         return freelist;
2861 }
2862
2863 /*
2864  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2865  * debugging duties.
2866  *
2867  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2868  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2869  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2870  *
2871  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2872  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2873  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2874  *
2875  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2876  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2877  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2878  *
2879  * Version of __slab_alloc to use when we know that preemption is
2880  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2881  */
2882 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2883                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2884 {
2885         void *freelist;
2886         struct slab *slab;
2887         unsigned long flags;
2888
2889         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2890
2891 reread_slab:
2892
2893         slab = READ_ONCE(c->slab);
2894         if (!slab) {
2895                 /*
2896                  * if the node is not online or has no normal memory, just
2897                  * ignore the node constraint
2898                  */
2899                 if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE &&
2900                              !node_isset(node, slab_nodes)))
2901                         node = NUMA_NO_NODE;
2902                 goto new_slab;
2903         }
2904 redo:
2905
2906         if (unlikely(!node_match(slab, node))) {
2907                 /*
2908                  * same as above but node_match() being false already
2909                  * implies node != NUMA_NO_NODE
2910                  */
2911                 if (!node_isset(node, slab_nodes)) {
2912                         node = NUMA_NO_NODE;
2913                         goto redo;
2914                 } else {
2915                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2916                         goto deactivate_slab;
2917                 }
2918         }
2919
2920         /*
2921          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2922          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2923          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2924          */
2925         if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags)))
2926                 goto deactivate_slab;
2927
2928         /* must check again c->slab in case we got preempted and it changed */
2929         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2930         if (unlikely(slab != c->slab)) {
2931                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2932                 goto reread_slab;
2933         }
2934         freelist = c->freelist;
2935         if (freelist)
2936                 goto load_freelist;
2937
2938         freelist = get_freelist(s, slab);
2939
2940         if (!freelist) {
2941                 c->slab = NULL;
2942                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2943                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2944                 goto new_slab;
2945         }
2946
2947         stat(s, ALLOC_REFILL);
2948
2949 load_freelist:
2950
2951         lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));
2952
2953         /*
2954          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2955          * slab is pointing to the slab from which the objects are obtained.
2956          * That slab must be frozen for per cpu allocations to work.
2957          */
2958         VM_BUG_ON(!c->slab->frozen);
2959         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2960         c->tid = next_tid(c->tid);
2961         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2962         return freelist;
2963
2964 deactivate_slab:
2965
2966         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2967         if (slab != c->slab) {
2968                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2969                 goto reread_slab;
2970         }
2971         freelist = c->freelist;
2972         c->slab = NULL;
2973         c->freelist = NULL;
2974         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2975         deactivate_slab(s, slab, freelist);
2976
2977 new_slab:
2978
2979         if (slub_percpu_partial(c)) {
2980                 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2981                 if (unlikely(c->slab)) {
2982                         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2983                         goto reread_slab;
2984                 }
2985                 if (unlikely(!slub_percpu_partial(c))) {
2986                         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2987                         /* we were preempted and partial list got empty */
2988                         goto new_objects;
2989                 }
2990
2991                 slab = c->slab = slub_percpu_partial(c);
2992                 slub_set_percpu_partial(c, slab);
2993                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2994                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2995                 goto redo;
2996         }
2997
2998 new_objects:
2999
3000         freelist = get_partial(s, gfpflags, node, &slab);
3001         if (freelist)
3002                 goto check_new_slab;
3003
3004         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3005         slab = new_slab(s, gfpflags, node);
3006         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3007
3008         if (unlikely(!slab)) {
3009                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
3010                 return NULL;
3011         }
3012
3013         /*
3014          * No other reference to the slab yet so we can
3015          * muck around with it freely without cmpxchg
3016          */
3017         freelist = slab->freelist;
3018         slab->freelist = NULL;
3019
3020         stat(s, ALLOC_SLAB);
3021
3022 check_new_slab:
3023
3024         if (kmem_cache_debug(s)) {
3025                 if (!alloc_debug_processing(s, slab, freelist, addr)) {
3026                         /* Slab failed checks. Next slab needed */
3027                         goto new_slab;
3028                 } else {
3029                         /*
3030                          * For debug case, we don't load freelist so that all
3031                          * allocations go through alloc_debug_processing()
3032                          */
3033                         goto return_single;
3034                 }
3035         }
3036
3037         if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags)))
3038                 /*
3039                  * For !pfmemalloc_match() case we don't load freelist so that
3040                  * we don't make further mismatched allocations easier.
3041                  */
3042                 goto return_single;
3043
3044 retry_load_slab:
3045
3046         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
3047         if (unlikely(c->slab)) {
3048                 void *flush_freelist = c->freelist;
3049                 struct slab *flush_slab = c->slab;
3050
3051                 c->slab = NULL;
3052                 c->freelist = NULL;
3053                 c->tid = next_tid(c->tid);
3054
3055                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3056
3057                 deactivate_slab(s, flush_slab, flush_freelist);
3058
3059                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
3060
3061                 goto retry_load_slab;
3062         }
3063         c->slab = slab;
3064
3065         goto load_freelist;
3066
3067 return_single:
3068
3069         deactivate_slab(s, slab, get_freepointer(s, freelist));
3070         return freelist;
3071 }
3072
3073 /*
3074  * A wrapper for ___slab_alloc() for contexts where preemption is not yet
3075  * disabled. Compensates for possible cpu changes by refetching the per cpu area
3076  * pointer.
3077  */
3078 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
3079                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
3080 {
3081         void *p;
3082
3083 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3084         /*
3085          * We may have been preempted and rescheduled on a different
3086          * cpu before disabling preemption. Need to reload cpu area
3087          * pointer.
3088          */
3089         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3090 #endif
3091
3092         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
3093 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3094         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3095 #endif
3096         return p;
3097 }
3098
3099 /*
3100  * If the object has been wiped upon free, make sure it's fully initialized by
3101  * zeroing out freelist pointer.
3102  */
3103 static __always_inline void maybe_wipe_obj_freeptr(struct kmem_cache *s,
3104                                                    void *obj)
3105 {
3106         if (unlikely(slab_want_init_on_free(s)) && obj)
3107                 memset((void *)((char *)kasan_reset_tag(obj) + s->offset),
3108                         0, sizeof(void *));
3109 }
3110
3111 /*
3112  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
3113  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
3114  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
3115  *
3116  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
3117  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
3118  *
3119  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
3120  */
3121 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3122                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr, size_t orig_size)
3123 {
3124         void *object;
3125         struct kmem_cache_cpu *c;
3126         struct slab *slab;
3127         unsigned long tid;
3128         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3129         bool init = false;
3130
3131         s = slab_pre_alloc_hook(s, lru, &objcg, 1, gfpflags);
3132         if (!s)
3133                 return NULL;
3134
3135         object = kfence_alloc(s, orig_size, gfpflags);
3136         if (unlikely(object))
3137                 goto out;
3138
3139 redo:
3140         /*
3141          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
3142          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
3143          * reading from one cpu area. That does not matter as long
3144          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
3145          *
3146          * We must guarantee that tid and kmem_cache_cpu are retrieved on the
3147          * same cpu. We read first the kmem_cache_cpu pointer and use it to read
3148          * the tid. If we are preempted and switched to another cpu between the
3149          * two reads, it's OK as the two are still associated with the same cpu
3150          * and cmpxchg later will validate the cpu.
3151          */
3152         c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3153         tid = READ_ONCE(c->tid);
3154
3155         /*
3156          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
3157          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
3158          * on c to guarantee that object and slab associated with previous tid
3159          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
3160          * slab could be one associated with next tid and our alloc/free
3161          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
3162          */
3163         barrier();
3164
3165         /*
3166          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
3167          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
3168          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
3169          * linked list in between.
3170          */
3171
3172         object = c->freelist;
3173         slab = c->slab;
3174         /*
3175          * We cannot use the lockless fastpath on PREEMPT_RT because if a
3176          * slowpath has taken the local_lock_irqsave(), it is not protected
3177          * against a fast path operation in an irq handler. So we need to take
3178          * the slow path which uses local_lock. It is still relatively fast if
3179          * there is a suitable cpu freelist.
3180          */
3181         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) ||
3182             unlikely(!object || !slab || !node_match(slab, node))) {
3183                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
3184         } else {
3185                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
3186
3187                 /*
3188                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
3189                  * operation and if we are on the right processor.
3190                  *
3191                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
3192                  * semantics!)
3193                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
3194                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
3195                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
3196                  *
3197                  * Since this is without lock semantics the protection is only
3198                  * against code executing on this cpu *not* from access by
3199                  * other cpus.
3200                  */
3201                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3202                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3203                                 object, tid,
3204                                 next_object, next_tid(tid)))) {
3205
3206                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
3207                         goto redo;
3208                 }
3209                 prefetch_freepointer(s, next_object);
3210                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
3211         }
3212
3213         maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
3214         init = slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s);
3215
3216 out:
3217         slab_post_alloc_hook(s, objcg, gfpflags, 1, &object, init);
3218
3219         return object;
3220 }
3221
3222 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3223                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr, size_t orig_size)
3224 {
3225         return slab_alloc_node(s, lru, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr, orig_size);
3226 }
3227
3228 static __always_inline
3229 void *__kmem_cache_alloc_lru(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3230                              gfp_t gfpflags)
3231 {
3232         void *ret = slab_alloc(s, lru, gfpflags, _RET_IP_, s->object_size);
3233
3234         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
3235                                 s->size, gfpflags);
3236
3237         return ret;
3238 }
3239
3240 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
3241 {
3242         return __kmem_cache_alloc_lru(s, NULL, gfpflags);
3243 }
3244 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3245
3246 void *kmem_cache_alloc_lru(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3247                            gfp_t gfpflags)
3248 {
3249         return __kmem_cache_alloc_lru(s, lru, gfpflags);
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_lru);
3252
3253 #ifdef CONFIG_TRACING
3254 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
3255 {
3256         void *ret = slab_alloc(s, NULL, gfpflags, _RET_IP_, size);
3257         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
3258         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
3259         return ret;
3260 }
3261 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3262 #endif
3263
3264 #ifdef CONFIG_NUMA
3265 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
3266 {
3267         void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, _RET_IP_, s->object_size);
3268
3269         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3270                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
3271
3272         return ret;
3273 }
3274 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3275
3276 #ifdef CONFIG_TRACING
3277 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
3278                                     gfp_t gfpflags,
3279                                     int node, size_t size)
3280 {
3281         void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, _RET_IP_, size);
3282
3283         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3284                            size, s->size, gfpflags, node);
3285
3286         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
3287         return ret;
3288 }
3289 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3290 #endif
3291 #endif  /* CONFIG_NUMA */
3292
3293 /*
3294  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
3295  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
3296  *
3297  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
3298  * lock and free the item. If there is no additional partial slab
3299  * handling required then we can return immediately.
3300  */
3301 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3302                         void *head, void *tail, int cnt,
3303                         unsigned long addr)
3304
3305 {
3306         void *prior;
3307         int was_frozen;
3308         struct slab new;
3309         unsigned long counters;
3310         struct kmem_cache_node *n = NULL;
3311         unsigned long flags;
3312
3313         stat(s, FREE_SLOWPATH);
3314
3315         if (kfence_free(head))
3316                 return;
3317
3318         if (kmem_cache_debug(s) &&
3319             !free_debug_processing(s, slab, head, tail, cnt, addr))
3320                 return;
3321
3322         do {
3323                 if (unlikely(n)) {
3324                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3325                         n = NULL;
3326                 }
3327                 prior = slab->freelist;
3328                 counters = slab->counters;
3329                 set_freepointer(s, tail, prior);
3330                 new.counters = counters;
3331                 was_frozen = new.frozen;
3332                 new.inuse -= cnt;
3333                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
3334
3335                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
3336
3337                                 /*
3338                                  * Slab was on no list before and will be
3339                                  * partially empty
3340                                  * We can defer the list move and instead
3341                                  * freeze it.
3342                                  */
3343                                 new.frozen = 1;
3344
3345                         } else { /* Needs to be taken off a list */
3346
3347                                 n = get_node(s, slab_nid(slab));
3348                                 /*
3349                                  * Speculatively acquire the list_lock.
3350                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
3351                                  * drop the list_lock without any processing.
3352                                  *
3353                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
3354                                  * other processors updating the list of slabs.
3355                                  */
3356                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3357
3358                         }
3359                 }
3360
3361         } while (!cmpxchg_double_slab(s, slab,
3362                 prior, counters,
3363                 head, new.counters,
3364                 "__slab_free"));
3365
3366         if (likely(!n)) {
3367
3368                 if (likely(was_frozen)) {
3369                         /*
3370                          * The list lock was not taken therefore no list
3371                          * activity can be necessary.
3372                          */
3373                         stat(s, FREE_FROZEN);
3374                 } else if (new.frozen) {
3375                         /*
3376                          * If we just froze the slab then put it onto the
3377                          * per cpu partial list.
3378                          */
3379                         put_cpu_partial(s, slab, 1);
3380                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
3381                 }
3382
3383                 return;
3384         }
3385
3386         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
3387                 goto slab_empty;
3388
3389         /*
3390          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
3391          * then add it.
3392          */
3393         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
3394                 remove_full(s, n, slab);
3395                 add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
3396                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
3397         }
3398         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3399         return;
3400
3401 slab_empty:
3402         if (prior) {
3403                 /*
3404                  * Slab on the partial list.
3405                  */
3406                 remove_partial(n, slab);
3407                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
3408         } else {
3409                 /* Slab must be on the full list */
3410                 remove_full(s, n, slab);
3411         }
3412
3413         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3414         stat(s, FREE_SLAB);
3415         discard_slab(s, slab);
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
3420  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
3421  *
3422  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
3423  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
3424  * the item before.
3425  *
3426  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
3427  * with all sorts of special processing.
3428  *
3429  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
3430  * same slab) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
3431  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
3432  */
3433 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
3434                                 struct slab *slab, void *head, void *tail,
3435                                 int cnt, unsigned long addr)
3436 {
3437         void *tail_obj = tail ? : head;
3438         struct kmem_cache_cpu *c;
3439         unsigned long tid;
3440
3441         /* memcg_slab_free_hook() is already called for bulk free. */
3442         if (!tail)
3443                 memcg_slab_free_hook(s, &head, 1);
3444 redo:
3445         /*
3446          * Determine the currently cpus per cpu slab.
3447          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
3448          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
3449          * during the cmpxchg then the free will succeed.
3450          */
3451         c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3452         tid = READ_ONCE(c->tid);
3453
3454         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
3455         barrier();
3456
3457         if (likely(slab == c->slab)) {
3458 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
3459                 void **freelist = READ_ONCE(c->freelist);
3460
3461                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3462
3463                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3464                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3465                                 freelist, tid,
3466                                 head, next_tid(tid)))) {
3467
3468                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
3469                         goto redo;
3470                 }
3471 #else /* CONFIG_PREEMPT_RT */
3472                 /*
3473                  * We cannot use the lockless fastpath on PREEMPT_RT because if
3474                  * a slowpath has taken the local_lock_irqsave(), it is not
3475                  * protected against a fast path operation in an irq handler. So
3476                  * we need to take the local_lock. We shouldn't simply defer to
3477                  * __slab_free() as that wouldn't use the cpu freelist at all.
3478                  */
3479                 void **freelist;
3480
3481                 local_lock(&s->cpu_slab->lock);
3482                 c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3483                 if (unlikely(slab != c->slab)) {
3484                         local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
3485                         goto redo;
3486                 }
3487                 tid = c->tid;
3488                 freelist = c->freelist;
3489
3490                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3491                 c->freelist = head;
3492                 c->tid = next_tid(tid);
3493
3494                 local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
3495 #endif
3496                 stat(s, FREE_FASTPATH);
3497         } else
3498                 __slab_free(s, slab, head, tail_obj, cnt, addr);
3499
3500 }
3501
3502 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3503                                       void *head, void *tail, int cnt,
3504                                       unsigned long addr)
3505 {
3506         /*
3507          * With KASAN enabled slab_free_freelist_hook modifies the freelist
3508          * to remove objects, whose reuse must be delayed.
3509          */
3510         if (slab_free_freelist_hook(s, &head, &tail, &cnt))
3511                 do_slab_free(s, slab, head, tail, cnt, addr);
3512 }
3513
3514 #ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
3515 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
3516 {
3517         do_slab_free(cache, virt_to_slab(x), x, NULL, 1, addr);
3518 }
3519 #endif
3520
3521 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
3522 {
3523         s = cache_from_obj(s, x);
3524         if (!s)
3525                 return;
3526         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x, s->name);
3527         slab_free(s, virt_to_slab(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3530
3531 struct detached_freelist {
3532         struct slab *slab;
3533         void *tail;
3534         void *freelist;
3535         int cnt;
3536         struct kmem_cache *s;
3537 };
3538
3539 static inline void free_large_kmalloc(struct folio *folio, void *object)
3540 {
3541         unsigned int order = folio_order(folio);
3542
3543         if (WARN_ON_ONCE(order == 0))
3544                 pr_warn_once("object pointer: 0x%p\n", object);
3545
3546         kfree_hook(object);
3547         mod_lruvec_page_state(folio_page(folio, 0), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3548                               -(PAGE_SIZE << order));
3549         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
3550 }
3551
3552 /*
3553  * This function progressively scans the array with free objects (with
3554  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
3555  * slab.  It builds a detached freelist directly within the given
3556  * slab/objects.  This can happen without any need for
3557  * synchronization, because the objects are owned by running process.
3558  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
3559  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
3560  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
3561  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3562  * to performance reasons.
3563  */
3564 static inline
3565 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3566                             void **p, struct detached_freelist *df)
3567 {
3568         size_t first_skipped_index = 0;
3569         int lookahead = 3;
3570         void *object;
3571         struct folio *folio;
3572         struct slab *slab;
3573
3574         /* Always re-init detached_freelist */
3575         df->slab = NULL;
3576
3577         do {
3578                 object = p[--size];
3579                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
3580         } while (!object && size);
3581
3582         if (!object)
3583                 return 0;
3584
3585         folio = virt_to_folio(object);
3586         if (!s) {
3587                 /* Handle kalloc'ed objects */
3588                 if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
3589                         free_large_kmalloc(folio, object);
3590                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3591                         return size;
3592                 }
3593                 /* Derive kmem_cache from object */
3594                 slab = folio_slab(folio);
3595                 df->s = slab->slab_cache;
3596         } else {
3597                 slab = folio_slab(folio);
3598                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3599         }
3600
3601         if (is_kfence_address(object)) {
3602                 slab_free_hook(df->s, object, false);
3603                 __kfence_free(object);
3604                 p[size] = NULL; /* mark object processed */
3605                 return size;
3606         }
3607
3608         /* Start new detached freelist */
3609         df->slab = slab;
3610         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3611         df->tail = object;
3612         df->freelist = object;
3613         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3614         df->cnt = 1;
3615
3616         while (size) {
3617                 object = p[--size];
3618                 if (!object)
3619                         continue; /* Skip processed objects */
3620
3621                 /* df->slab is always set at this point */
3622                 if (df->slab == virt_to_slab(object)) {
3623                         /* Opportunity build freelist */
3624                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3625                         df->freelist = object;
3626                         df->cnt++;
3627                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3628
3629                         continue;
3630                 }
3631
3632                 /* Limit look ahead search */
3633                 if (!--lookahead)
3634                         break;
3635
3636                 if (!first_skipped_index)
3637                         first_skipped_index = size + 1;
3638         }
3639
3640         return first_skipped_index;
3641 }
3642
3643 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3644 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3645 {
3646         if (WARN_ON(!size))
3647                 return;
3648
3649         memcg_slab_free_hook(s, p, size);
3650         do {
3651                 struct detached_freelist df;
3652
3653                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3654                 if (!df.slab)
3655                         continue;
3656
3657                 slab_free(df.s, df.slab, df.freelist, df.tail, df.cnt, _RET_IP_);
3658         } while (likely(size));
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3661
3662 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3663 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3664                           void **p)
3665 {
3666         struct kmem_cache_cpu *c;
3667         int i;
3668         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3669
3670         /* memcg and kmem_cache debug support */
3671         s = slab_pre_alloc_hook(s, NULL, &objcg, size, flags);
3672         if (unlikely(!s))
3673                 return false;
3674         /*
3675          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3676          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3677          * handlers invoking normal fastpath.
3678          */
3679         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3680         local_lock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3681
3682         for (i = 0; i < size; i++) {
3683                 void *object = kfence_alloc(s, s->object_size, flags);
3684
3685                 if (unlikely(object)) {
3686                         p[i] = object;
3687                         continue;
3688                 }
3689
3690                 object = c->freelist;
3691                 if (unlikely(!object)) {
3692                         /*
3693                          * We may have removed an object from c->freelist using
3694                          * the fastpath in the previous iteration; in that case,
3695                          * c->tid has not been bumped yet.
3696                          * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
3697                          * allocating memory, we should bump c->tid now.
3698                          */
3699                         c->tid = next_tid(c->tid);
3700
3701                         local_unlock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3702
3703                         /*
3704                          * Invoking slow path likely have side-effect
3705                          * of re-populating per CPU c->freelist
3706                          */
3707                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3708                                             _RET_IP_, c);
3709                         if (unlikely(!p[i]))
3710                                 goto error;
3711
3712                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3713                         maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3714
3715                         local_lock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3716
3717                         continue; /* goto for-loop */
3718                 }
3719                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3720                 p[i] = object;
3721                 maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3722         }
3723         c->tid = next_tid(c->tid);
3724         local_unlock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3725         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3726
3727         /*
3728          * memcg and kmem_cache debug support and memory initialization.
3729          * Done outside of the IRQ disabled fastpath loop.
3730          */
3731         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p,
3732                                 slab_want_init_on_alloc(flags, s));
3733         return i;
3734 error:
3735         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3736         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, i, p, false);
3737         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3738         return 0;
3739 }
3740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3741
3742
3743 /*
3744  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3745  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3746  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3747  * another.
3748  *
3749  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3750  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3751  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3752  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3753  * locking overhead.
3754  */
3755
3756 /*
3757  * Minimum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3758  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3759  * and increases the number of allocations possible without having to
3760  * take the list_lock.
3761  */
3762 static unsigned int slub_min_order;
3763 static unsigned int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3764 static unsigned int slub_min_objects;
3765
3766 /*
3767  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3768  *
3769  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3770  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3771  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3772  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3773  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3774  * would be wasted.
3775  *
3776  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3777  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3778  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3779  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3780  *
3781  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3782  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3783  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3784  * of space in favor of a small page order.
3785  *
3786  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3787  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3788  * requested a higher minimum order then we start with that one instead of
3789  * the smallest order which will fit the object.
3790  */
3791 static inline unsigned int calc_slab_order(unsigned int size,
3792                 unsigned int min_objects, unsigned int max_order,
3793                 unsigned int fract_leftover)
3794 {
3795         unsigned int min_order = slub_min_order;
3796         unsigned int order;
3797
3798         if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3799                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3800
3801         for (order = max(min_order, (unsigned int)get_order(min_objects * size));
3802                         order <= max_order; order++) {
3803
3804                 unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
3805                 unsigned int rem;
3806
3807                 rem = slab_size % size;
3808
3809                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3810                         break;
3811         }
3812
3813         return order;
3814 }
3815
3816 static inline int calculate_order(unsigned int size)
3817 {
3818         unsigned int order;
3819         unsigned int min_objects;
3820         unsigned int max_objects;
3821         unsigned int nr_cpus;
3822
3823         /*
3824          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3825          * works by first attempting to generate a layout with
3826          * the best configuration and backing off gradually.
3827          *
3828          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3829          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3830          */
3831         min_objects = slub_min_objects;
3832         if (!min_objects) {
3833                 /*
3834                  * Some architectures will only update present cpus when
3835                  * onlining them, so don't trust the number if it's just 1. But
3836                  * we also don't want to use nr_cpu_ids always, as on some other
3837                  * architectures, there can be many possible cpus, but never
3838                  * onlined. Here we compromise between trying to avoid too high
3839                  * order on systems that appear larger than they are, and too
3840                  * low order on systems that appear smaller than they are.
3841                  */
3842                 nr_cpus = num_present_cpus();
3843                 if (nr_cpus <= 1)
3844                         nr_cpus = nr_cpu_ids;
3845                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpus) + 1);
3846         }
3847         max_objects = order_objects(slub_max_order, size);
3848         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3849
3850         while (min_objects > 1) {
3851                 unsigned int fraction;
3852
3853                 fraction = 16;
3854                 while (fraction >= 4) {
3855                         order = calc_slab_order(size, min_objects,
3856                                         slub_max_order, fraction);
3857                         if (order <= slub_max_order)
3858                                 return order;
3859                         fraction /= 2;
3860                 }
3861                 min_objects--;
3862         }
3863
3864         /*
3865          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3866          * lets see if we can place a single object there.
3867          */
3868         order = calc_slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
3869         if (order <= slub_max_order)
3870                 return order;
3871
3872         /*
3873          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3874          */
3875         order = calc_slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
3876         if (order < MAX_ORDER)
3877                 return order;
3878         return -ENOSYS;
3879 }
3880
3881 static void
3882 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3883 {
3884         n->nr_partial = 0;
3885         spin_lock_init(&n->list_lock);
3886         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3887 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3888         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3889         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3890         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3891 #endif
3892 }
3893
3894 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3895 {
3896         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3897                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3898
3899         /*
3900          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3901          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3902          */
3903         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3904                                      2 * sizeof(void *));
3905
3906         if (!s->cpu_slab)
3907                 return 0;
3908
3909         init_kmem_cache_cpus(s);
3910
3911         return 1;
3912 }
3913
3914 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3915
3916 /*
3917  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3918  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3919  * possible.
3920  *
3921  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3922  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3923  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3924  */
3925 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3926 {
3927         struct slab *slab;
3928         struct kmem_cache_node *n;
3929
3930         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3931
3932         slab = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3933
3934         BUG_ON(!slab);
3935         if (slab_nid(slab) != node) {
3936                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3937                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3938         }
3939
3940         n = slab->freelist;
3941         BUG_ON(!n);
3942 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3943         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3944         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3945 #endif
3946         n = kasan_slab_alloc(kmem_cache_node, n, GFP_KERNEL, false);
3947         slab->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3948         slab->inuse = 1;
3949         slab->frozen = 0;
3950         kmem_cache_node->node[node] = n;
3951         init_kmem_cache_node(n);
3952         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, slab->objects);
3953
3954         /*
3955          * No locks need to be taken here as it has just been
3956          * initialized and there is no concurrent access.
3957          */
3958         __add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3959 }
3960
3961 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3962 {
3963         int node;
3964         struct kmem_cache_node *n;
3965
3966         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3967                 s->node[node] = NULL;
3968                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3969         }
3970 }
3971
3972 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3973 {
3974         cache_random_seq_destroy(s);
3975         free_percpu(s->cpu_slab);
3976         free_kmem_cache_nodes(s);
3977 }
3978
3979 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3980 {
3981         int node;
3982
3983         for_each_node_mask(node, slab_nodes) {
3984                 struct kmem_cache_node *n;
3985
3986                 if (slab_state == DOWN) {
3987                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3988                         continue;
3989                 }
3990                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3991                                                 GFP_KERNEL, node);
3992
3993                 if (!n) {
3994                         free_kmem_cache_nodes(s);
3995                         return 0;
3996                 }
3997
3998                 init_kmem_cache_node(n);
3999                 s->node[node] = n;
4000         }
4001         return 1;
4002 }
4003
4004 static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
4005 {
4006 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
4007         unsigned int nr_objects;
4008
4009         /*
4010          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
4011          * per cpu partial lists of a processor.
4012          *
4013          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
4014          * object freed. If they are used for allocation then they can be
4015          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
4016          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
4017          *
4018          * For backwards compatibility reasons, this is determined as number
4019          * of objects, even though we now limit maximum number of pages, see
4020          * slub_set_cpu_partial()
4021          */
4022         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4023                 nr_objects = 0;
4024         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
4025                 nr_objects = 6;
4026         else if (s->size >= 1024)
4027                 nr_objects = 24;
4028         else if (s->size >= 256)
4029                 nr_objects = 52;
4030         else
4031                 nr_objects = 120;
4032
4033         slub_set_cpu_partial(s, nr_objects);
4034 #endif
4035 }
4036
4037 /*
4038  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
4039  * a slab object.
4040  */
4041 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
4042 {
4043         slab_flags_t flags = s->flags;
4044         unsigned int size = s->object_size;
4045         unsigned int order;
4046
4047         /*
4048          * Round up object size to the next word boundary. We can only
4049          * place the free pointer at word boundaries and this determines
4050          * the possible location of the free pointer.
4051          */
4052         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
4053
4054 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4055         /*
4056          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
4057          * the slab may touch the object after free or before allocation
4058          * then we should never poison the object itself.
4059          */
4060         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
4061                         !s->ctor)
4062                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
4063         else
4064                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
4065
4066
4067         /*
4068          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
4069          * end of the object and the free pointer. If not then add an
4070          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
4071          */
4072         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
4073                 size += sizeof(void *);
4074 #endif
4075
4076         /*
4077          * With that we have determined the number of bytes in actual use
4078          * by the object and redzoning.
4079          */
4080         s->inuse = size;
4081
4082         if ((flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
4083             ((flags & SLAB_RED_ZONE) && s->object_size < sizeof(void *)) ||
4084             s->ctor) {
4085                 /*
4086                  * Relocate free pointer after the object if it is not
4087                  * permitted to overwrite the first word of the object on
4088                  * kmem_cache_free.
4089                  *
4090                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
4091                  * destructor, are poisoning the objects, or are
4092                  * redzoning an object smaller than sizeof(void *).
4093                  *
4094                  * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
4095                  * pointer is outside of the object is used in the
4096                  * freeptr_outside_object() function. If that is no
4097                  * longer true, the function needs to be modified.
4098                  */
4099                 s->offset = size;
4100                 size += sizeof(void *);
4101         } else {
4102                 /*
4103                  * Store freelist pointer near middle of object to keep
4104                  * it away from the edges of the object to avoid small
4105                  * sized over/underflows from neighboring allocations.
4106                  */
4107                 s->offset = ALIGN_DOWN(s->object_size / 2, sizeof(void *));
4108         }
4109
4110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4111         if (flags & SLAB_STORE_USER)
4112                 /*
4113                  * Need to store information about allocs and frees after
4114                  * the object.
4115                  */
4116                 size += 2 * sizeof(struct track);
4117 #endif
4118
4119         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
4120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4121         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
4122                 /*
4123                  * Add some empty padding so that we can catch
4124                  * overwrites from earlier objects rather than let
4125                  * tracking information or the free pointer be
4126                  * corrupted if a user writes before the start
4127                  * of the object.
4128                  */
4129                 size += sizeof(void *);
4130
4131                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
4132                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
4133                 size += s->red_left_pad;
4134         }
4135 #endif
4136
4137         /*
4138          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
4139          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
4140          * each object to conform to the alignment.
4141          */
4142         size = ALIGN(size, s->align);
4143         s->size = size;
4144         s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
4145         order = calculate_order(size);
4146
4147         if ((int)order < 0)
4148                 return 0;
4149
4150         s->allocflags = 0;
4151         if (order)
4152                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
4153
4154         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4155                 s->allocflags |= GFP_DMA;
4156
4157         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
4158                 s->allocflags |= GFP_DMA32;
4159
4160         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4161                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
4162
4163         /*
4164          * Determine the number of objects per slab
4165          */
4166         s->oo = oo_make(order, size);
4167         s->min = oo_make(get_order(size), size);
4168         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
4169                 s->max = s->oo;
4170
4171         return !!oo_objects(s->oo);
4172 }
4173
4174 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4175 {
4176         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name);
4177 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
4178         s->random = get_random_long();
4179 #endif
4180
4181         if (!calculate_sizes(s))
4182                 goto error;
4183         if (disable_higher_order_debug) {
4184                 /*
4185                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
4186                  * order increased.
4187                  */
4188                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
4189                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
4190                         s->offset = 0;
4191                         if (!calculate_sizes(s))
4192                                 goto error;
4193                 }
4194         }
4195
4196 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
4197     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
4198         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
4199                 /* Enable fast mode */
4200                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
4201 #endif
4202
4203         /*
4204          * The larger the object size is, the more slabs we want on the partial
4205          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
4206          */
4207         s->min_partial = min_t(unsigned long, MAX_PARTIAL, ilog2(s->size) / 2);
4208         s->min_partial = max_t(unsigned long, MIN_PARTIAL, s->min_partial);
4209
4210         set_cpu_partial(s);
4211
4212 #ifdef CONFIG_NUMA
4213         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
4214 #endif
4215
4216         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
4217         if (slab_state >= UP) {
4218                 if (init_cache_random_seq(s))
4219                         goto error;
4220         }
4221
4222         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
4223                 goto error;
4224
4225         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
4226                 return 0;
4227
4228 error:
4229         __kmem_cache_release(s);
4230         return -EINVAL;
4231 }
4232
4233 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
4234                               const char *text)
4235 {
4236 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4237         void *addr = slab_address(slab);
4238         unsigned long flags;
4239         unsigned long *map;
4240         void *p;
4241
4242         slab_err(s, slab, text, s->name);
4243         slab_lock(slab, &flags);
4244
4245         map = get_map(s, slab);
4246         for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {
4247
4248                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map)) {
4249                         pr_err("Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
4250                         print_tracking(s, p);
4251                 }
4252         }
4253         put_map(map);
4254         slab_unlock(slab, &flags);
4255 #endif
4256 }
4257
4258 /*
4259  * Attempt to free all partial slabs on a node.
4260  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
4261  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
4262  */
4263 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
4264 {
4265         LIST_HEAD(discard);
4266         struct slab *slab, *h;
4267
4268         BUG_ON(irqs_disabled());
4269         spin_lock_irq(&n->list_lock);
4270         list_for_each_entry_safe(slab, h, &n->partial, slab_list) {
4271                 if (!slab->inuse) {
4272                         remove_partial(n, slab);
4273                         list_add(&slab->slab_list, &discard);
4274                 } else {
4275                         list_slab_objects(s, slab,
4276                           "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
4277                 }
4278         }
4279         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
4280
4281         list_for_each_entry_safe(slab, h, &discard, slab_list)
4282                 discard_slab(s, slab);
4283 }
4284
4285 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
4286 {
4287         int node;
4288         struct kmem_cache_node *n;
4289
4290         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4291                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
4292                         return false;
4293         return true;
4294 }
4295
4296 /*
4297  * Release all resources used by a slab cache.
4298  */
4299 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
4300 {
4301         int node;
4302         struct kmem_cache_node *n;
4303
4304         flush_all_cpus_locked(s);
4305         /* Attempt to free all objects */
4306         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4307                 free_partial(s, n);
4308                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
4309                         return 1;
4310         }
4311         return 0;
4312 }
4313
4314 #ifdef CONFIG_PRINTK
4315 void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
4316 {
4317         void *base;
4318         int __maybe_unused i;
4319         unsigned int objnr;
4320         void *objp;
4321         void *objp0;
4322         struct kmem_cache *s = slab->slab_cache;
4323         struct track __maybe_unused *trackp;
4324
4325         kpp->kp_ptr = object;
4326         kpp->kp_slab = slab;
4327         kpp->kp_slab_cache = s;
4328         base = slab_address(slab);
4329         objp0 = kasan_reset_tag(object);
4330 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4331         objp = restore_red_left(s, objp0);
4332 #else
4333         objp = objp0;
4334 #endif
4335         objnr = obj_to_index(s, slab, objp);
4336         kpp->kp_data_offset = (unsigned long)((char *)objp0 - (char *)objp);
4337         objp = base + s->size * objnr;
4338         kpp->kp_objp = objp;
4339         if (WARN_ON_ONCE(objp < base || objp >= base + slab->objects * s->size
4340                          || (objp - base) % s->size) ||
4341             !(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4342                 return;
4343 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4344         objp = fixup_red_left(s, objp);
4345         trackp = get_track(s, objp, TRACK_ALLOC);
4346         kpp->kp_ret = (void *)trackp->addr;
4347 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
4348         for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++) {
4349                 kpp->kp_stack[i] = (void *)trackp->addrs[i];
4350                 if (!kpp->kp_stack[i])
4351                         break;
4352         }
4353
4354         trackp = get_track(s, objp, TRACK_FREE);
4355         for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++) {
4356                 kpp->kp_free_stack[i] = (void *)trackp->addrs[i];
4357                 if (!kpp->kp_free_stack[i])
4358                         break;
4359         }
4360 #endif
4361 #endif
4362 }
4363 #endif
4364
4365 /********************************************************************
4366  *              Kmalloc subsystem
4367  *******************************************************************/
4368
4369 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
4370 {
4371         get_option(&str, (int *)&slub_min_order);
4372
4373         return 1;
4374 }
4375
4376 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
4377
4378 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
4379 {
4380         get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
4381         slub_max_order = min(slub_max_order, (unsigned int)MAX_ORDER - 1);
4382
4383         return 1;
4384 }
4385
4386 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
4387
4388 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
4389 {
4390         get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);
4391
4392         return 1;
4393 }
4394
4395 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
4396
4397 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
4398 {
4399         struct kmem_cache *s;
4400         void *ret;
4401
4402         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4403                 return kmalloc_large(size, flags);
4404
4405         s = kmalloc_slab(size, flags);
4406
4407         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4408                 return s;
4409
4410         ret = slab_alloc(s, NULL, flags, _RET_IP_, size);
4411
4412         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
4413
4414         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4415
4416         return ret;
4417 }
4418 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
4419
4420 #ifdef CONFIG_NUMA
4421 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
4422 {
4423         struct page *page;
4424         void *ptr = NULL;
4425         unsigned int order = get_order(size);
4426
4427         flags |= __GFP_COMP;
4428         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
4429         if (page) {
4430                 ptr = page_address(page);
4431                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
4432                                       PAGE_SIZE << order);
4433         }
4434
4435         return kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
4436 }
4437
4438 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
4439 {
4440         struct kmem_cache *s;
4441         void *ret;
4442
4443         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4444                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
4445
4446                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
4447                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4448                                    flags, node);
4449
4450                 return ret;
4451         }
4452
4453         s = kmalloc_slab(size, flags);
4454
4455         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4456                 return s;
4457
4458         ret = slab_alloc_node(s, NULL, flags, node, _RET_IP_, size);
4459
4460         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
4461
4462         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4463
4464         return ret;
4465 }
4466 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
4467 #endif  /* CONFIG_NUMA */
4468
4469 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
4470 /*
4471  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
4472  * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
4473  * cache's usercopy region.
4474  *
4475  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
4476  * to indicate an error.
4477  */
4478 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
4479                          const struct slab *slab, bool to_user)
4480 {
4481         struct kmem_cache *s;
4482         unsigned int offset;
4483         bool is_kfence = is_kfence_address(ptr);
4484
4485         ptr = kasan_reset_tag(ptr);
4486
4487         /* Find object and usable object size. */
4488         s = slab->slab_cache;
4489
4490         /* Reject impossible pointers. */
4491         if (ptr < slab_address(slab))
4492                 usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
4493                                to_user, 0, n);
4494
4495         /* Find offset within object. */
4496         if (is_kfence)
4497                 offset = ptr - kfence_object_start(ptr);
4498         else
4499                 offset = (ptr - slab_address(slab)) % s->size;
4500
4501         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
4502         if (!is_kfence && kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
4503                 if (offset < s->red_left_pad)
4504                         usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
4505                                        s->name, to_user, offset, n);
4506                 offset -= s->red_left_pad;
4507         }
4508
4509         /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
4510         if (offset >= s->useroffset &&
4511             offset - s->useroffset <= s->usersize &&
4512             n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
4513                 return;
4514
4515         usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4516 }
4517 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
4518
4519 size_t __ksize(const void *object)
4520 {
4521         struct folio *folio;
4522
4523         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
4524                 return 0;
4525
4526         folio = virt_to_folio(object);
4527
4528         if (unlikely(!folio_test_slab(folio)))
4529                 return folio_size(folio);
4530
4531         return slab_ksize(folio_slab(folio)->slab_cache);
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL(__ksize);
4534
4535 void kfree(const void *x)
4536 {
4537         struct folio *folio;
4538         struct slab *slab;
4539         void *object = (void *)x;
4540
4541         trace_kfree(_RET_IP_, x);
4542
4543         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
4544                 return;
4545
4546         folio = virt_to_folio(x);
4547         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
4548                 free_large_kmalloc(folio, object);
4549                 return;
4550         }
4551         slab = folio_slab(folio);
4552         slab_free(slab->slab_cache, slab, object, NULL, 1, _RET_IP_);
4553 }
4554 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4555
4556 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
4557
4558 /*
4559  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
4560  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
4561  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
4562  *
4563  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
4564  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
4565  * are freed in them.
4566  */
4567 static int __kmem_cache_do_shrink(struct kmem_cache *s)
4568 {
4569         int node;
4570         int i;
4571         struct kmem_cache_node *n;
4572         struct slab *slab;
4573         struct slab *t;
4574         struct list_head discard;
4575         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
4576         unsigned long flags;
4577         int ret = 0;
4578
4579         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4580                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
4581                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
4582                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
4583
4584                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4585
4586                 /*
4587                  * Build lists of slabs to discard or promote.
4588                  *
4589                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
4590                  * list_lock. slab->inuse here is the upper limit.
4591                  */
4592                 list_for_each_entry_safe(slab, t, &n->partial, slab_list) {
4593                         int free = slab->objects - slab->inuse;
4594
4595                         /* Do not reread slab->inuse */
4596                         barrier();
4597
4598                         /* We do not keep full slabs on the list */
4599                         BUG_ON(free <= 0);
4600
4601                         if (free == slab->objects) {
4602                                 list_move(&slab->slab_list, &discard);
4603                                 n->nr_partial--;
4604                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
4605                                 list_move(&slab->slab_list, promote + free - 1);
4606                 }
4607
4608                 /*
4609                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
4610                  * partial list.
4611                  */
4612                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
4613                         list_splice(promote + i, &n->partial);
4614
4615                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4616
4617                 /* Release empty slabs */
4618                 list_for_each_entry_safe(slab, t, &discard, slab_list)
4619                         discard_slab(s, slab);
4620
4621                 if (slabs_node(s, node))
4622                         ret = 1;
4623         }
4624
4625         return ret;
4626 }
4627
4628 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
4629 {
4630         flush_all(s);
4631         return __kmem_cache_do_shrink(s);
4632 }
4633
4634 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
4635 {
4636         struct kmem_cache *s;
4637
4638         mutex_lock(&slab_mutex);
4639         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4640                 flush_all_cpus_locked(s);
4641                 __kmem_cache_do_shrink(s);
4642         }
4643         mutex_unlock(&slab_mutex);
4644
4645         return 0;
4646 }
4647
4648 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
4649 {
4650         struct memory_notify *marg = arg;
4651         int offline_node;
4652
4653         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
4654
4655         /*
4656          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
4657          * for it yet.
4658          */
4659         if (offline_node < 0)
4660                 return;
4661
4662         mutex_lock(&slab_mutex);
4663         node_clear(offline_node, slab_nodes);
4664         /*
4665          * We no longer free kmem_cache_node structures here, as it would be
4666          * racy with all get_node() users, and infeasible to protect them with
4667          * slab_mutex.
4668          */
4669         mutex_unlock(&slab_mutex);
4670 }
4671
4672 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4673 {
4674         struct kmem_cache_node *n;
4675         struct kmem_cache *s;
4676         struct memory_notify *marg = arg;
4677         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4678         int ret = 0;
4679
4680         /*
4681          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4682          * already created. Nothing to do.
4683          */
4684         if (nid < 0)
4685                 return 0;
4686
4687         /*
4688          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4689          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4690          * online.
4691          */
4692         mutex_lock(&slab_mutex);
4693         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4694                 /*
4695                  * The structure may already exist if the node was previously
4696                  * onlined and offlined.
4697                  */
4698                 if (get_node(s, nid))
4699                         continue;
4700                 /*
4701                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4702                  *      since memory is not yet available from the node that
4703                  *      is brought up.
4704                  */
4705                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4706                 if (!n) {
4707                         ret = -ENOMEM;
4708                         goto out;
4709                 }
4710                 init_kmem_cache_node(n);
4711                 s->node[nid] = n;
4712         }
4713         /*
4714          * Any cache created after this point will also have kmem_cache_node
4715          * initialized for the new node.
4716          */
4717         node_set(nid, slab_nodes);
4718 out:
4719         mutex_unlock(&slab_mutex);
4720         return ret;
4721 }
4722
4723 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4724                                 unsigned long action, void *arg)
4725 {
4726         int ret = 0;
4727
4728         switch (action) {
4729         case MEM_GOING_ONLINE:
4730                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4731                 break;
4732         case MEM_GOING_OFFLINE:
4733                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4734                 break;
4735         case MEM_OFFLINE:
4736         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4737                 slab_mem_offline_callback(arg);
4738                 break;
4739         case MEM_ONLINE:
4740         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4741                 break;
4742         }
4743         if (ret)
4744                 ret = notifier_from_errno(ret);
4745         else
4746                 ret = NOTIFY_OK;
4747         return ret;
4748 }
4749
4750 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4751         .notifier_call = slab_memory_callback,
4752         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4753 };
4754
4755 /********************************************************************
4756  *                      Basic setup of slabs
4757  *******************************************************************/
4758
4759 /*
4760  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4761  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4762  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4763  */
4764
4765 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4766 {
4767         int node;
4768         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4769         struct kmem_cache_node *n;
4770
4771         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4772
4773         /*
4774          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4775          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4776          * IPIs around.
4777          */
4778         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4779         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4780                 struct slab *p;
4781
4782                 list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
4783                         p->slab_cache = s;
4784
4785 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4786                 list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
4787                         p->slab_cache = s;
4788 #endif
4789         }
4790         list_add(&s->list, &slab_caches);
4791         return s;
4792 }
4793
4794 void __init kmem_cache_init(void)
4795 {
4796         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4797                 boot_kmem_cache_node;
4798         int node;
4799
4800         if (debug_guardpage_minorder())
4801                 slub_max_order = 0;
4802
4803         /* Print slub debugging pointers without hashing */
4804         if (__slub_debug_enabled())
4805                 no_hash_pointers_enable(NULL);
4806
4807         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4808         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4809
4810         /*
4811          * Initialize the nodemask for which we will allocate per node
4812          * structures. Here we don't need taking slab_mutex yet.
4813          */
4814         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4815                 node_set(node, slab_nodes);
4816
4817         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4818                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4819
4820         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4821
4822         /* Able to allocate the per node structures */
4823         slab_state = PARTIAL;
4824
4825         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4826                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4827                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4828                        SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4829
4830         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4831         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4832
4833         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4834         setup_kmalloc_cache_index_table();
4835         create_kmalloc_caches(0);
4836
4837         /* Setup random freelists for each cache */
4838         init_freelist_randomization();
4839
4840         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4841                                   slub_cpu_dead);
4842
4843         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
4844                 cache_line_size(),
4845                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4846                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4847 }
4848
4849 void __init kmem_cache_init_late(void)
4850 {
4851 }
4852
4853 struct kmem_cache *
4854 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
4855                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
4856 {
4857         struct kmem_cache *s;
4858
4859         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4860         if (s) {
4861                 s->refcount++;
4862
4863                 /*
4864                  * Adjust the object sizes so that we clear
4865                  * the complete object on kzalloc.
4866                  */
4867                 s->object_size = max(s->object_size, size);
4868                 s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4869
4870                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4871                         s->refcount--;
4872                         s = NULL;
4873                 }
4874         }
4875
4876         return s;
4877 }
4878
4879 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4880 {
4881         int err;
4882
4883         err = kmem_cache_open(s, flags);
4884         if (err)
4885                 return err;
4886
4887         /* Mutex is not taken during early boot */
4888         if (slab_state <= UP)
4889                 return 0;
4890
4891         err = sysfs_slab_add(s);
4892         if (err) {
4893                 __kmem_cache_release(s);
4894                 return err;
4895         }
4896
4897         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
4898                 debugfs_slab_add(s);
4899
4900         return 0;
4901 }
4902
4903 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4904 {
4905         struct kmem_cache *s;
4906         void *ret;
4907
4908         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4909                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4910
4911         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4912
4913         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4914                 return s;
4915
4916         ret = slab_alloc(s, NULL, gfpflags, caller, size);
4917
4918         /* Honor the call site pointer we received. */
4919         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4920
4921         return ret;
4922 }
4923 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
4924
4925 #ifdef CONFIG_NUMA
4926 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4927                                         int node, unsigned long caller)
4928 {
4929         struct kmem_cache *s;
4930         void *ret;
4931
4932         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4933                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4934
4935                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4936                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4937                                    gfpflags, node);
4938
4939                 return ret;
4940         }
4941
4942         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4943
4944         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4945                 return s;
4946
4947         ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, caller, size);
4948
4949         /* Honor the call site pointer we received. */
4950         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4951
4952         return ret;
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
4955 #endif
4956
4957 #ifdef CONFIG_SYSFS
4958 static int count_inuse(struct slab *slab)
4959 {
4960         return slab->inuse;
4961 }
4962
4963 static int count_total(struct slab *slab)
4964 {
4965         return slab->objects;
4966 }
4967 #endif
4968
4969 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4970 static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
4971                           unsigned long *obj_map)
4972 {
4973         void *p;
4974         void *addr = slab_address(slab);
4975         unsigned long flags;
4976
4977         slab_lock(slab, &flags);
4978
4979         if (!check_slab(s, slab) || !on_freelist(s, slab, NULL))
4980                 goto unlock;
4981
4982         /* Now we know that a valid freelist exists */
4983         __fill_map(obj_map, s, slab);
4984         for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {
4985                 u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map) ?
4986                          SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;
4987
4988                 if (!check_object(s, slab, p, val))
4989                         break;
4990         }
4991 unlock:
4992         slab_unlock(slab, &flags);
4993 }
4994
4995 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4996                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *obj_map)
4997 {
4998         unsigned long count = 0;
4999         struct slab *slab;
5000         unsigned long flags;
5001
5002         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
5003
5004         list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list) {
5005                 validate_slab(s, slab, obj_map);
5006                 count++;
5007         }
5008         if (count != n->nr_partial) {
5009                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
5010                        s->name, count, n->nr_partial);
5011                 slab_add_kunit_errors();
5012         }
5013
5014         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5015                 goto out;
5016
5017         list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list) {
5018                 validate_slab(s, slab, obj_map);
5019                 count++;
5020         }
5021         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs)) {
5022                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
5023                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
5024                 slab_add_kunit_errors();
5025         }
5026
5027 out:
5028         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
5029         return count;
5030 }
5031
5032 long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
5033 {
5034         int node;
5035         unsigned long count = 0;
5036         struct kmem_cache_node *n;
5037         unsigned long *obj_map;
5038
5039         obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
5040         if (!obj_map)
5041                 return -ENOMEM;
5042
5043         flush_all(s);
5044         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
5045                 count += validate_slab_node(s, n, obj_map);
5046
5047         bitmap_free(obj_map);
5048
5049         return count;
5050 }
5051 EXPORT_SYMBOL(validate_slab_cache);
5052
5053 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
5054 /*
5055  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
5056  * and freed.
5057  */
5058
5059 struct location {
5060         unsigned long count;
5061         unsigned long addr;
5062         long long sum_time;
5063         long min_time;
5064         long max_time;
5065         long min_pid;
5066         long max_pid;
5067         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
5068         nodemask_t nodes;
5069 };
5070
5071 struct loc_track {
5072         unsigned long max;
5073         unsigned long count;
5074         struct location *loc;
5075         loff_t idx;
5076 };
5077
5078 static struct dentry *slab_debugfs_root;
5079
5080 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
5081 {
5082         if (t->max)
5083                 free_pages((unsigned long)t->loc,
5084                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
5085 }
5086
5087 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
5088 {
5089         struct location *l;
5090         int order;
5091
5092         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
5093
5094         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
5095         if (!l)
5096                 return 0;
5097
5098         if (t->count) {
5099                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
5100                 free_loc_track(t);
5101         }
5102         t->max = max;
5103         t->loc = l;
5104         return 1;
5105 }
5106
5107 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
5108                                 const struct track *track)
5109 {
5110         long start, end, pos;
5111         struct location *l;
5112         unsigned long caddr;
5113         unsigned long age = jiffies - track->when;
5114
5115         start = -1;
5116         end = t->count;
5117
5118         for ( ; ; ) {
5119                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
5120
5121                 /*
5122                  * There is nothing at "end". If we end up there
5123                  * we need to add something to before end.
5124                  */
5125                 if (pos == end)
5126                         break;
5127
5128                 caddr = t->loc[pos].addr;
5129                 if (track->addr == caddr) {
5130
5131                         l = &t->loc[pos];
5132                         l->count++;
5133                         if (track->when) {
5134                                 l->sum_time += age;
5135                                 if (age < l->min_time)
5136                                         l->min_time = age;
5137                                 if (age > l->max_time)
5138                                         l->max_time = age;
5139
5140                                 if (track->pid < l->min_pid)
5141                                         l->min_pid = track->pid;
5142                                 if (track->pid > l->max_pid)
5143                                         l->max_pid = track->pid;
5144
5145                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
5146                                                 to_cpumask(l->cpus));
5147                         }
5148                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
5149                         return 1;
5150                 }
5151
5152                 if (track->addr < caddr)
5153                         end = pos;
5154                 else
5155                         start = pos;
5156         }
5157
5158         /*
5159          * Not found. Insert new tracking element.
5160          */
5161         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
5162                 return 0;
5163
5164         l = t->loc + pos;
5165         if (pos < t->count)
5166                 memmove(l + 1, l,
5167                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
5168         t->count++;
5169         l->count = 1;
5170         l->addr = track->addr;
5171         l->sum_time = age;
5172         l->min_time = age;
5173         l->max_time = age;
5174         l->min_pid = track->pid;
5175         l->max_pid = track->pid;
5176         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
5177         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
5178         nodes_clear(l->nodes);
5179         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
5180         return 1;
5181 }
5182
5183 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
5184                 struct slab *slab, enum track_item alloc,
5185                 unsigned long *obj_map)
5186 {
5187         void *addr = slab_address(slab);
5188         void *p;
5189
5190         __fill_map(obj_map, s, slab);
5191
5192         for_each_object(p, s, addr, slab->objects)
5193                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map))
5194                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
5195 }
5196 #endif  /* CONFIG_DEBUG_FS   */
5197 #endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5198
5199 #ifdef CONFIG_SYSFS
5200 enum slab_stat_type {
5201         SL_ALL,                 /* All slabs */
5202         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
5203         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
5204         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
5205         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
5206 };
5207
5208 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
5209 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
5210 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
5211 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
5212 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
5213
5214 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
5215                                  char *buf, unsigned long flags)
5216 {
5217         unsigned long total = 0;
5218         int node;
5219         int x;
5220         unsigned long *nodes;
5221         int len = 0;
5222
5223         nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
5224         if (!nodes)
5225                 return -ENOMEM;
5226
5227         if (flags & SO_CPU) {
5228                 int cpu;
5229
5230                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5231                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
5232                                                                cpu);
5233                         int node;
5234                         struct slab *slab;
5235
5236                         slab = READ_ONCE(c->slab);
5237                         if (!slab)
5238                                 continue;
5239
5240                         node = slab_nid(slab);
5241                         if (flags & SO_TOTAL)
5242                                 x = slab->objects;
5243                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5244                                 x = slab->inuse;
5245                         else
5246                                 x = 1;
5247
5248                         total += x;
5249                         nodes[node] += x;
5250
5251 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5252                         slab = slub_percpu_partial_read_once(c);
5253                         if (slab) {
5254                                 node = slab_nid(slab);
5255                                 if (flags & SO_TOTAL)
5256                                         WARN_ON_ONCE(1);
5257                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
5258                                         WARN_ON_ONCE(1);
5259                                 else
5260                                         x = slab->slabs;
5261                                 total += x;
5262                                 nodes[node] += x;
5263                         }
5264 #endif
5265                 }
5266         }
5267
5268         /*
5269          * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
5270          * already held which will conflict with an existing lock order:
5271          *
5272          * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
5273          *
5274          * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
5275          * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
5276          * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
5277          */
5278
5279 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5280         if (flags & SO_ALL) {
5281                 struct kmem_cache_node *n;
5282
5283                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5284
5285                         if (flags & SO_TOTAL)
5286                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
5287                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5288                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
5289                                         count_partial(n, count_free);
5290                         else
5291                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5292                         total += x;
5293                         nodes[node] += x;
5294                 }
5295
5296         } else
5297 #endif
5298         if (flags & SO_PARTIAL) {
5299                 struct kmem_cache_node *n;
5300
5301                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5302                         if (flags & SO_TOTAL)
5303                                 x = count_partial(n, count_total);
5304                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5305                                 x = count_partial(n, count_inuse);
5306                         else
5307                                 x = n->nr_partial;
5308                         total += x;
5309                         nodes[node] += x;
5310                 }
5311         }
5312
5313         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", total);
5314 #ifdef CONFIG_NUMA
5315         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++) {
5316                 if (nodes[node])
5317                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " N%d=%lu",
5318                                              node, nodes[node]);
5319         }
5320 #endif
5321         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5322         kfree(nodes);
5323
5324         return len;
5325 }
5326
5327 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
5328 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
5329
5330 struct slab_attribute {
5331         struct attribute attr;
5332         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
5333         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
5334 };
5335
5336 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
5337         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO_MODE(_name, 0400)
5338
5339 #define SLAB_ATTR(_name) \
5340         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RW_MODE(_name, 0600)
5341
5342 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5343 {
5344         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->size);
5345 }
5346 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
5347
5348 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5349 {
5350         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->align);
5351 }
5352 SLAB_ATTR_RO(align);
5353
5354 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5355 {
5356         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->object_size);
5357 }
5358 SLAB_ATTR_RO(object_size);
5359
5360 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5361 {
5362         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
5363 }
5364 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
5365
5366 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5367 {
5368         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
5369 }
5370 SLAB_ATTR_RO(order);
5371
5372 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5373 {
5374         return sysfs_emit(buf, "%lu\n", s->min_partial);
5375 }
5376
5377 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5378                                  size_t length)
5379 {
5380         unsigned long min;
5381         int err;
5382
5383         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
5384         if (err)
5385                 return err;
5386
5387         s->min_partial = min;
5388         return length;
5389 }
5390 SLAB_ATTR(min_partial);
5391
5392 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5393 {
5394         unsigned int nr_partial = 0;
5395 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5396         nr_partial = s->cpu_partial;
5397 #endif
5398
5399         return sysfs_emit(buf, "%u\n", nr_partial);
5400 }
5401
5402 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5403                                  size_t length)
5404 {
5405         unsigned int objects;
5406         int err;
5407
5408         err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
5409         if (err)
5410                 return err;
5411         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
5412                 return -EINVAL;
5413
5414         slub_set_cpu_partial(s, objects);
5415         flush_all(s);
5416         return length;
5417 }
5418 SLAB_ATTR(cpu_partial);
5419
5420 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5421 {
5422         if (!s->ctor)
5423                 return 0;
5424         return sysfs_emit(buf, "%pS\n", s->ctor);
5425 }
5426 SLAB_ATTR_RO(ctor);
5427
5428 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5429 {
5430         return sysfs_emit(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
5431 }
5432 SLAB_ATTR_RO(aliases);
5433
5434 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5435 {
5436         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
5437 }
5438 SLAB_ATTR_RO(partial);
5439
5440 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5441 {
5442         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
5443 }
5444 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
5445
5446 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5447 {
5448         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
5449 }
5450 SLAB_ATTR_RO(objects);
5451
5452 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5453 {
5454         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
5455 }
5456 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
5457
5458 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5459 {
5460         int objects = 0;
5461         int slabs = 0;
5462         int cpu __maybe_unused;
5463         int len = 0;
5464
5465 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5466         for_each_online_cpu(cpu) {
5467                 struct slab *slab;
5468
5469                 slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5470
5471                 if (slab)
5472                         slabs += slab->slabs;
5473         }
5474 #endif
5475
5476         /* Approximate half-full slabs, see slub_set_cpu_partial() */
5477         objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
5478         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%d(%d)", objects, slabs);
5479
5480 #if defined(CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL) && defined(CONFIG_SMP)
5481         for_each_online_cpu(cpu) {
5482                 struct slab *slab;
5483
5484                 slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5485                 if (slab) {
5486                         slabs = READ_ONCE(slab->slabs);
5487                         objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
5488                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%d(%d)",
5489                                              cpu, objects, slabs);
5490                 }
5491         }
5492 #endif
5493         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5494
5495         return len;
5496 }
5497 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
5498
5499 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5500 {
5501         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
5502 }
5503 SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);
5504
5505 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5506 {
5507         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
5508 }
5509 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
5510
5511 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5512 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5513 {
5514         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
5515 }
5516 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
5517 #endif
5518
5519 static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5520 {
5521         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->usersize);
5522 }
5523 SLAB_ATTR_RO(usersize);
5524
5525 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5526 {
5527         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
5528 }
5529 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5530
5531 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5532 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5533 {
5534         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5535 }
5536 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5537
5538 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5539 {
5540         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5541 }
5542 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5543
5544 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5545 {
5546         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5547 }
5548 SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);
5549
5550 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5551 {
5552         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5553 }
5554 SLAB_ATTR_RO(trace);
5555
5556 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5557 {
5558         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5559 }
5560
5561 SLAB_ATTR_RO(red_zone);
5562
5563 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5564 {
5565         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5566 }
5567
5568 SLAB_ATTR_RO(poison);
5569
5570 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5571 {
5572         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5573 }
5574
5575 SLAB_ATTR_RO(store_user);
5576
5577 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5578 {
5579         return 0;
5580 }
5581
5582 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5583                         const char *buf, size_t length)
5584 {
5585         int ret = -EINVAL;
5586
5587         if (buf[0] == '1') {
5588                 ret = validate_slab_cache(s);
5589                 if (ret >= 0)
5590                         ret = length;
5591         }
5592         return ret;
5593 }
5594 SLAB_ATTR(validate);
5595
5596 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5597
5598 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5599 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5600 {
5601         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5602 }
5603 SLAB_ATTR_RO(failslab);
5604 #endif
5605
5606 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5607 {
5608         return 0;
5609 }
5610
5611 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5612                         const char *buf, size_t length)
5613 {
5614         if (buf[0] == '1')
5615                 kmem_cache_shrink(s);
5616         else
5617                 return -EINVAL;
5618         return length;
5619 }
5620 SLAB_ATTR(shrink);
5621
5622 #ifdef CONFIG_NUMA
5623 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5624 {
5625         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5626 }
5627
5628 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5629                                 const char *buf, size_t length)
5630 {
5631         unsigned int ratio;
5632         int err;
5633
5634         err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
5635         if (err)
5636                 return err;
5637         if (ratio > 100)
5638                 return -ERANGE;
5639
5640         s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5641
5642         return length;
5643 }
5644 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5645 #endif
5646
5647 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5648 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5649 {
5650         unsigned long sum  = 0;
5651         int cpu;
5652         int len = 0;
5653         int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);
5654
5655         if (!data)
5656                 return -ENOMEM;
5657
5658         for_each_online_cpu(cpu) {
5659                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5660
5661                 data[cpu] = x;
5662                 sum += x;
5663         }
5664
5665         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", sum);
5666
5667 #ifdef CONFIG_SMP
5668         for_each_online_cpu(cpu) {
5669                 if (data[cpu])
5670                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%u",
5671                                              cpu, data[cpu]);
5672         }
5673 #endif
5674         kfree(data);
5675         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5676
5677         return len;
5678 }
5679
5680 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5681 {
5682         int cpu;
5683
5684         for_each_online_cpu(cpu)
5685                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5686 }
5687
5688 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5689 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5690 {                                                               \
5691         return show_stat(s, buf, si);                           \
5692 }                                                               \
5693 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5694                                 const char *buf, size_t length) \
5695 {                                                               \
5696         if (buf[0] != '0')                                      \
5697                 return -EINVAL;                                 \
5698         clear_stat(s, si);                                      \
5699         return length;                                          \
5700 }                                                               \
5701 SLAB_ATTR(text);                                                \
5702
5703 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5704 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5705 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5706 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5707 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5708 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5709 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5710 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5711 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5712 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5713 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5714 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5715 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5716 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5717 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5718 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5719 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5720 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5721 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5722 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5723 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5724 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5725 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5726 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5727 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5728 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5729 #endif  /* CONFIG_SLUB_STATS */
5730
5731 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5732         &slab_size_attr.attr,
5733         &object_size_attr.attr,
5734         &objs_per_slab_attr.attr,
5735         &order_attr.attr,
5736         &min_partial_attr.attr,
5737         &cpu_partial_attr.attr,
5738         &objects_attr.attr,
5739         &objects_partial_attr.attr,
5740         &partial_attr.attr,
5741         &cpu_slabs_attr.attr,
5742         &ctor_attr.attr,
5743         &aliases_attr.attr,
5744         &align_attr.attr,
5745         &hwcache_align_attr.attr,
5746         &reclaim_account_attr.attr,
5747         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5748         &shrink_attr.attr,
5749         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5750 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5751         &total_objects_attr.attr,
5752         &slabs_attr.attr,
5753         &sanity_checks_attr.attr,
5754         &trace_attr.attr,
5755         &red_zone_attr.attr,
5756         &poison_attr.attr,
5757         &store_user_attr.attr,
5758         &validate_attr.attr,
5759 #endif
5760 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5761         &cache_dma_attr.attr,
5762 #endif
5763 #ifdef CONFIG_NUMA
5764         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5765 #endif
5766 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5767         &alloc_fastpath_attr.attr,
5768         &alloc_slowpath_attr.attr,
5769         &free_fastpath_attr.attr,
5770         &free_slowpath_attr.attr,
5771         &free_frozen_attr.attr,
5772         &free_add_partial_attr.attr,
5773         &free_remove_partial_attr.attr,
5774         &alloc_from_partial_attr.attr,
5775         &alloc_slab_attr.attr,
5776         &alloc_refill_attr.attr,
5777         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5778         &free_slab_attr.attr,
5779         &cpuslab_flush_attr.attr,
5780         &deactivate_full_attr.attr,
5781         &deactivate_empty_attr.attr,
5782         &deactivate_to_head_attr.attr,
5783         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5784         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5785         &deactivate_bypass_attr.attr,
5786         &order_fallback_attr.attr,
5787         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5788         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5789         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5790         &cpu_partial_free_attr.attr,
5791         &cpu_partial_node_attr.attr,
5792         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5793 #endif
5794 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5795         &failslab_attr.attr,
5796 #endif
5797         &usersize_attr.attr,
5798
5799         NULL
5800 };
5801
5802 static const struct attribute_group slab_attr_group = {
5803         .attrs = slab_attrs,
5804 };
5805
5806 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5807                                 struct attribute *attr,
5808                                 char *buf)
5809 {
5810         struct slab_attribute *attribute;
5811         struct kmem_cache *s;
5812         int err;
5813
5814         attribute = to_slab_attr(attr);
5815         s = to_slab(kobj);
5816
5817         if (!attribute->show)
5818                 return -EIO;
5819
5820         err = attribute->show(s, buf);
5821
5822         return err;
5823 }
5824
5825 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5826                                 struct attribute *attr,
5827                                 const char *buf, size_t len)
5828 {
5829         struct slab_attribute *attribute;
5830         struct kmem_cache *s;
5831         int err;
5832
5833         attribute = to_slab_attr(attr);
5834         s = to_slab(kobj);
5835
5836         if (!attribute->store)
5837                 return -EIO;
5838
5839         err = attribute->store(s, buf, len);
5840         return err;
5841 }
5842
5843 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5844 {
5845         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5846 }
5847
5848 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5849         .show = slab_attr_show,
5850         .store = slab_attr_store,
5851 };
5852
5853 static struct kobj_type slab_ktype = {
5854         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5855         .release = kmem_cache_release,
5856 };
5857
5858 static struct kset *slab_kset;
5859
5860 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5861 {
5862         return slab_kset;
5863 }
5864
5865 #define ID_STR_LENGTH 64
5866
5867 /* Create a unique string id for a slab cache:
5868  *
5869  * Format       :[flags-]size
5870  */
5871 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5872 {
5873         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5874         char *p = name;
5875
5876         BUG_ON(!name);
5877
5878         *p++ = ':';
5879         /*
5880          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5881          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5882          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5883          * are matched during merging to guarantee that the id is
5884          * unique.
5885          */
5886         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5887                 *p++ = 'd';
5888         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
5889                 *p++ = 'D';
5890         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5891                 *p++ = 'a';
5892         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5893                 *p++ = 'F';
5894         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5895                 *p++ = 'A';
5896         if (p != name + 1)
5897                 *p++ = '-';
5898         p += sprintf(p, "%07u", s->size);
5899
5900         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5901         return name;
5902 }
5903
5904 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5905 {
5906         int err;
5907         const char *name;
5908         struct kset *kset = cache_kset(s);
5909         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5910
5911         if (!kset) {
5912                 kobject_init(&s->kobj, &slab_ktype);
5913                 return 0;
5914         }
5915
5916         if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
5917                         (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
5918                 unmergeable = 1;
5919
5920         if (unmergeable) {
5921                 /*
5922                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5923                  * This is typically the case for debug situations. In that
5924                  * case we can catch duplicate names easily.
5925                  */
5926                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5927                 name = s->name;
5928         } else {
5929                 /*
5930                  * Create a unique name for the slab as a target
5931                  * for the symlinks.
5932                  */
5933                 name = create_unique_id(s);
5934         }
5935
5936         s->kobj.kset = kset;
5937         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5938         if (err)
5939                 goto out;
5940
5941         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5942         if (err)
5943                 goto out_del_kobj;
5944
5945         if (!unmergeable) {
5946                 /* Setup first alias */
5947                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5948         }
5949 out:
5950         if (!unmergeable)
5951                 kfree(name);
5952         return err;
5953 out_del_kobj:
5954         kobject_del(&s->kobj);
5955         goto out;
5956 }
5957
5958 void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
5959 {
5960         if (slab_state >= FULL)
5961                 kobject_del(&s->kobj);
5962 }
5963
5964 void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
5965 {
5966         if (slab_state >= FULL)
5967                 kobject_put(&s->kobj);
5968 }
5969
5970 /*
5971  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5972  * available lest we lose that information.
5973  */
5974 struct saved_alias {
5975         struct kmem_cache *s;
5976         const char *name;
5977         struct saved_alias *next;
5978 };
5979
5980 static struct saved_alias *alias_list;
5981
5982 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5983 {
5984         struct saved_alias *al;
5985
5986         if (slab_state == FULL) {
5987                 /*
5988                  * If we have a leftover link then remove it.
5989                  */
5990                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5991                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5992         }
5993
5994         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5995         if (!al)
5996                 return -ENOMEM;
5997
5998         al->s = s;
5999         al->name = name;
6000         al->next = alias_list;
6001         alias_list = al;
6002         return 0;
6003 }
6004
6005 static int __init slab_sysfs_init(void)
6006 {
6007         struct kmem_cache *s;
6008         int err;
6009
6010         mutex_lock(&slab_mutex);
6011
6012         slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
6013         if (!slab_kset) {
6014                 mutex_unlock(&slab_mutex);
6015                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
6016                 return -ENOSYS;
6017         }
6018
6019         slab_state = FULL;
6020
6021         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
6022                 err = sysfs_slab_add(s);
6023                 if (err)
6024                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
6025                                s->name);
6026         }
6027
6028         while (alias_list) {
6029                 struct saved_alias *al = alias_list;
6030
6031                 alias_list = alias_list->next;
6032                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
6033                 if (err)
6034                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
6035                                al->name);
6036                 kfree(al);
6037         }
6038
6039         mutex_unlock(&slab_mutex);
6040         return 0;
6041 }
6042
6043 __initcall(slab_sysfs_init);
6044 #endif /* CONFIG_SYSFS */
6045
6046 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) && defined(CONFIG_DEBUG_FS)
6047 static int slab_debugfs_show(struct seq_file *seq, void *v)
6048 {
6049         struct loc_track *t = seq->private;
6050         struct location *l;
6051         unsigned long idx;
6052
6053         idx = (unsigned long) t->idx;
6054         if (idx < t->count) {
6055                 l = &t->loc[idx];
6056
6057                 seq_printf(seq, "%7ld ", l->count);
6058
6059                 if (l->addr)
6060                         seq_printf(seq, "%pS", (void *)l->addr);
6061                 else
6062                         seq_puts(seq, "<not-available>");
6063
6064                 if (l->sum_time != l->min_time) {
6065                         seq_printf(seq, " age=%ld/%llu/%ld",
6066                                 l->min_time, div_u64(l->sum_time, l->count),
6067                                 l->max_time);
6068                 } else
6069                         seq_printf(seq, " age=%ld", l->min_time);
6070
6071                 if (l->min_pid != l->max_pid)
6072                         seq_printf(seq, " pid=%ld-%ld", l->min_pid, l->max_pid);
6073                 else
6074                         seq_printf(seq, " pid=%ld",
6075                                 l->min_pid);
6076
6077                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)))
6078                         seq_printf(seq, " cpus=%*pbl",
6079                                  cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
6080
6081                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes))
6082                         seq_printf(seq, " nodes=%*pbl",
6083                                  nodemask_pr_args(&l->nodes));
6084
6085                 seq_puts(seq, "\n");
6086         }
6087
6088         if (!idx && !t->count)
6089                 seq_puts(seq, "No data\n");
6090
6091         return 0;
6092 }
6093
6094 static void slab_debugfs_stop(struct seq_file *seq, void *v)
6095 {
6096 }
6097
6098 static void *slab_debugfs_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *ppos)
6099 {
6100         struct loc_track *t = seq->private;
6101
6102         t->idx = ++(*ppos);
6103         if (*ppos <= t->count)
6104                 return ppos;
6105
6106         return NULL;
6107 }
6108
6109 static void *slab_debugfs_start(struct seq_file *seq, loff_t *ppos)
6110 {
6111         struct loc_track *t = seq->private;
6112
6113         t->idx = *ppos;
6114         return ppos;
6115 }
6116
6117 static const struct seq_operations slab_debugfs_sops = {
6118         .start  = slab_debugfs_start,
6119         .next   = slab_debugfs_next,
6120         .stop   = slab_debugfs_stop,
6121         .show   = slab_debugfs_show,
6122 };
6123
6124 static int slab_debug_trace_open(struct inode *inode, struct file *filep)
6125 {
6126
6127         struct kmem_cache_node *n;
6128         enum track_item alloc;
6129         int node;
6130         struct loc_track *t = __seq_open_private(filep, &slab_debugfs_sops,
6131                                                 sizeof(struct loc_track));
6132         struct kmem_cache *s = file_inode(filep)->i_private;
6133         unsigned long *obj_map;
6134
6135         if (!t)
6136                 return -ENOMEM;
6137
6138         obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
6139         if (!obj_map) {
6140                 seq_release_private(inode, filep);
6141                 return -ENOMEM;
6142         }
6143
6144         if (strcmp(filep->f_path.dentry->d_name.name, "alloc_traces") == 0)
6145                 alloc = TRACK_ALLOC;
6146         else
6147                 alloc = TRACK_FREE;
6148
6149         if (!alloc_loc_track(t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location), GFP_KERNEL)) {
6150                 bitmap_free(obj_map);
6151                 seq_release_private(inode, filep);
6152                 return -ENOMEM;
6153         }
6154
6155         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
6156                 unsigned long flags;
6157                 struct slab *slab;
6158
6159                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
6160                         continue;
6161
6162                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
6163                 list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
6164                         process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
6165                 list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list)
6166                         process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
6167                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
6168         }
6169
6170         bitmap_free(obj_map);
6171         return 0;
6172 }
6173
6174 static int slab_debug_trace_release(struct inode *inode, struct file *file)
6175 {
6176         struct seq_file *seq = file->private_data;
6177         struct loc_track *t = seq->private;
6178
6179         free_loc_track(t);
6180         return seq_release_private(inode, file);
6181 }
6182
6183 static const struct file_operations slab_debugfs_fops = {
6184         .open    = slab_debug_trace_open,
6185         .read    = seq_read,
6186         .llseek  = seq_lseek,
6187         .release = slab_debug_trace_release,
6188 };
6189
6190 static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
6191 {
6192         struct dentry *slab_cache_dir;
6193
6194         if (unlikely(!slab_debugfs_root))
6195                 return;
6196
6197         slab_cache_dir = debugfs_create_dir(s->name, slab_debugfs_root);
6198
6199         debugfs_create_file("alloc_traces", 0400,
6200                 slab_cache_dir, s, &slab_debugfs_fops);
6201
6202         debugfs_create_file("free_traces", 0400,
6203                 slab_cache_dir, s, &slab_debugfs_fops);
6204 }
6205
6206 void debugfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
6207 {
6208         debugfs_remove_recursive(debugfs_lookup(s->name, slab_debugfs_root));
6209 }
6210
6211 static int __init slab_debugfs_init(void)
6212 {
6213         struct kmem_cache *s;
6214
6215         slab_debugfs_root = debugfs_create_dir("slab", NULL);
6216
6217         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
6218                 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
6219                         debugfs_slab_add(s);
6220
6221         return 0;
6222
6223 }
6224 __initcall(slab_debugfs_init);
6225 #endif
6226 /*
6227  * The /proc/slabinfo ABI
6228  */
6229 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
6230 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
6231 {
6232         unsigned long nr_slabs = 0;
6233         unsigned long nr_objs = 0;
6234         unsigned long nr_free = 0;
6235         int node;
6236         struct kmem_cache_node *n;
6237
6238         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
6239                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
6240                 nr_objs += node_nr_objs(n);
6241                 nr_free += count_partial(n, count_free);
6242         }
6243
6244         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
6245         sinfo->num_objs = nr_objs;
6246         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
6247         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
6248         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
6249         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
6250 }
6251
6252 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
6253 {
6254 }
6255
6256 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
6257                        size_t count, loff_t *ppos)
6258 {
6259         return -EIO;
6260 }
6261 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */