Merge tag 'wireless-drivers-2021-02-26' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 operatios
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/bitops.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include "slab.h"
21 #include <linux/proc_fs.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/kasan.h>
24 #include <linux/cpu.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/mempolicy.h>
27 #include <linux/ctype.h>
28 #include <linux/debugobjects.h>
29 #include <linux/kallsyms.h>
30 #include <linux/memory.h>
31 #include <linux/math64.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33 #include <linux/stacktrace.h>
34 #include <linux/prefetch.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/random.h>
37
38 #include <trace/events/kmem.h>
39
40 #include "internal.h"
41
42 /*
43  * Lock order:
44  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
45  *   2. node->list_lock
46  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
47  *
48  *   slab_mutex
49  *
50  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
51  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
52  *
53  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
54  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects:
55  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
56  *      B. page->inuse          -> Number of objects in use
57  *      C. page->objects        -> Number of objects in page
58  *      D. page->frozen         -> frozen state
59  *
60  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
61  *   on any list except per cpu partial list. The processor that froze the
62  *   slab is the one who can perform list operations on the page. Other
63  *   processors may put objects onto the freelist but the processor that
64  *   froze the slab is the only one that can retrieve the objects from the
65  *   page's freelist.
66  *
67  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
68  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
69  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
70  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
71  *   modified without taking the list lock).
72  *
73  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
74  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
75  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
76  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
77  *   the list lock.
78  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
79  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
80  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
81  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
82  *
83  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
84  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
85  *
86  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
87  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
88  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
89  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
90  * cannot scan all objects.
91  *
92  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
93  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
94  * fast frees and allocs.
95  *
96  * page->frozen         The slab is frozen and exempt from list processing.
97  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
98  *                      such as satisfying allocations for a specific
99  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
100  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
101  *                      list operations. It is up to the processor holding
102  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
103  *                      when the slab is no longer needed.
104  *
105  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
106  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
107  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
108  *                      freelist that allows lockless access to
109  *                      free objects in addition to the regular freelist
110  *                      that requires the slab lock.
111  *
112  * SLAB_DEBUG_FLAGS     Slab requires special handling due to debug
113  *                      options set. This moves slab handling out of
114  *                      the fast path and disables lockless freelists.
115  */
116
117 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
118 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
119 DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
120 #else
121 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
122 #endif
123 #endif
124
125 static inline bool kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
126 {
127         return kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_DEBUG_FLAGS);
128 }
129
130 void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
131 {
132         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE))
133                 p += s->red_left_pad;
134
135         return p;
136 }
137
138 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
139 {
140 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
141         return !kmem_cache_debug(s);
142 #else
143         return false;
144 #endif
145 }
146
147 /*
148  * Issues still to be resolved:
149  *
150  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
151  *
152  * - Variable sizing of the per node arrays
153  */
154
155 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
156 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
157
158 /* Enable to log cmpxchg failures */
159 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
160
161 /*
162  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
163  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
164  */
165 #define MIN_PARTIAL 5
166
167 /*
168  * Maximum number of desirable partial slabs.
169  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
170  * sort the partial list by the number of objects in use.
171  */
172 #define MAX_PARTIAL 10
173
174 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
175                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
176
177 /*
178  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
179  * issues when checking or reading debug information
180  */
181 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
182                                 SLAB_TRACE)
183
184
185 /*
186  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
187  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
188  * metadata.
189  */
190 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
191
192 #define OO_SHIFT        16
193 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
194 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
195
196 /* Internal SLUB flags */
197 /* Poison object */
198 #define __OBJECT_POISON         ((slab_flags_t __force)0x80000000U)
199 /* Use cmpxchg_double */
200 #define __CMPXCHG_DOUBLE        ((slab_flags_t __force)0x40000000U)
201
202 /*
203  * Tracking user of a slab.
204  */
205 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
206 struct track {
207         unsigned long addr;     /* Called from address */
208 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
209         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
210 #endif
211         int cpu;                /* Was running on cpu */
212         int pid;                /* Pid context */
213         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
214 };
215
216 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
217
218 #ifdef CONFIG_SYSFS
219 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
220 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
221 #else
222 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
223 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
224                                                         { return 0; }
225 #endif
226
227 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
228 {
229 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
230         /*
231          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
232          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
233          */
234         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
235 #endif
236 }
237
238 /*
239  * Tracks for which NUMA nodes we have kmem_cache_nodes allocated.
240  * Corresponds to node_state[N_NORMAL_MEMORY], but can temporarily
241  * differ during memory hotplug/hotremove operations.
242  * Protected by slab_mutex.
243  */
244 static nodemask_t slab_nodes;
245
246 /********************************************************************
247  *                      Core slab cache functions
248  *******************************************************************/
249
250 /*
251  * Returns freelist pointer (ptr). With hardening, this is obfuscated
252  * with an XOR of the address where the pointer is held and a per-cache
253  * random number.
254  */
255 static inline void *freelist_ptr(const struct kmem_cache *s, void *ptr,
256                                  unsigned long ptr_addr)
257 {
258 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
259         /*
260          * When CONFIG_KASAN_SW/HW_TAGS is enabled, ptr_addr might be tagged.
261          * Normally, this doesn't cause any issues, as both set_freepointer()
262          * and get_freepointer() are called with a pointer with the same tag.
263          * However, there are some issues with CONFIG_SLUB_DEBUG code. For
264          * example, when __free_slub() iterates over objects in a cache, it
265          * passes untagged pointers to check_object(). check_object() in turns
266          * calls get_freepointer() with an untagged pointer, which causes the
267          * freepointer to be restored incorrectly.
268          */
269         return (void *)((unsigned long)ptr ^ s->random ^
270                         swab((unsigned long)kasan_reset_tag((void *)ptr_addr)));
271 #else
272         return ptr;
273 #endif
274 }
275
276 /* Returns the freelist pointer recorded at location ptr_addr. */
277 static inline void *freelist_dereference(const struct kmem_cache *s,
278                                          void *ptr_addr)
279 {
280         return freelist_ptr(s, (void *)*(unsigned long *)(ptr_addr),
281                             (unsigned long)ptr_addr);
282 }
283
284 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
285 {
286         object = kasan_reset_tag(object);
287         return freelist_dereference(s, object + s->offset);
288 }
289
290 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
291 {
292         prefetch(object + s->offset);
293 }
294
295 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
296 {
297         unsigned long freepointer_addr;
298         void *p;
299
300         if (!debug_pagealloc_enabled_static())
301                 return get_freepointer(s, object);
302
303         freepointer_addr = (unsigned long)object + s->offset;
304         copy_from_kernel_nofault(&p, (void **)freepointer_addr, sizeof(p));
305         return freelist_ptr(s, p, freepointer_addr);
306 }
307
308 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
309 {
310         unsigned long freeptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;
311
312 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
313         BUG_ON(object == fp); /* naive detection of double free or corruption */
314 #endif
315
316         freeptr_addr = (unsigned long)kasan_reset_tag((void *)freeptr_addr);
317         *(void **)freeptr_addr = freelist_ptr(s, fp, freeptr_addr);
318 }
319
320 /* Loop over all objects in a slab */
321 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
322         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
323                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
324                 __p += (__s)->size)
325
326 static inline unsigned int order_objects(unsigned int order, unsigned int size)
327 {
328         return ((unsigned int)PAGE_SIZE << order) / size;
329 }
330
331 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(unsigned int order,
332                 unsigned int size)
333 {
334         struct kmem_cache_order_objects x = {
335                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size)
336         };
337
338         return x;
339 }
340
341 static inline unsigned int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
342 {
343         return x.x >> OO_SHIFT;
344 }
345
346 static inline unsigned int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
347 {
348         return x.x & OO_MASK;
349 }
350
351 /*
352  * Per slab locking using the pagelock
353  */
354 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
355 {
356         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
357         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
358 }
359
360 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
361 {
362         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
363         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
364 }
365
366 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
367 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
368                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
369                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
370                 const char *n)
371 {
372         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
373 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
374     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
375         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
376                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
377                                    freelist_old, counters_old,
378                                    freelist_new, counters_new))
379                         return true;
380         } else
381 #endif
382         {
383                 slab_lock(page);
384                 if (page->freelist == freelist_old &&
385                                         page->counters == counters_old) {
386                         page->freelist = freelist_new;
387                         page->counters = counters_new;
388                         slab_unlock(page);
389                         return true;
390                 }
391                 slab_unlock(page);
392         }
393
394         cpu_relax();
395         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
396
397 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
398         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
399 #endif
400
401         return false;
402 }
403
404 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
405                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
406                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
407                 const char *n)
408 {
409 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
410     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
411         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
412                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
413                                    freelist_old, counters_old,
414                                    freelist_new, counters_new))
415                         return true;
416         } else
417 #endif
418         {
419                 unsigned long flags;
420
421                 local_irq_save(flags);
422                 slab_lock(page);
423                 if (page->freelist == freelist_old &&
424                                         page->counters == counters_old) {
425                         page->freelist = freelist_new;
426                         page->counters = counters_new;
427                         slab_unlock(page);
428                         local_irq_restore(flags);
429                         return true;
430                 }
431                 slab_unlock(page);
432                 local_irq_restore(flags);
433         }
434
435         cpu_relax();
436         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
437
438 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
439         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
440 #endif
441
442         return false;
443 }
444
445 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
446 static unsigned long object_map[BITS_TO_LONGS(MAX_OBJS_PER_PAGE)];
447 static DEFINE_SPINLOCK(object_map_lock);
448
449 /*
450  * Determine a map of object in use on a page.
451  *
452  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
453  * not vanish from under us.
454  */
455 static unsigned long *get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page)
456         __acquires(&object_map_lock)
457 {
458         void *p;
459         void *addr = page_address(page);
460
461         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
462
463         spin_lock(&object_map_lock);
464
465         bitmap_zero(object_map, page->objects);
466
467         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
468                 set_bit(__obj_to_index(s, addr, p), object_map);
469
470         return object_map;
471 }
472
473 static void put_map(unsigned long *map) __releases(&object_map_lock)
474 {
475         VM_BUG_ON(map != object_map);
476         spin_unlock(&object_map_lock);
477 }
478
479 static inline unsigned int size_from_object(struct kmem_cache *s)
480 {
481         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
482                 return s->size - s->red_left_pad;
483
484         return s->size;
485 }
486
487 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
488 {
489         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
490                 p -= s->red_left_pad;
491
492         return p;
493 }
494
495 /*
496  * Debug settings:
497  */
498 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
499 static slab_flags_t slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
500 #else
501 static slab_flags_t slub_debug;
502 #endif
503
504 static char *slub_debug_string;
505 static int disable_higher_order_debug;
506
507 /*
508  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
509  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
510  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
511  * to tell kasan that these accesses are OK.
512  */
513 static inline void metadata_access_enable(void)
514 {
515         kasan_disable_current();
516 }
517
518 static inline void metadata_access_disable(void)
519 {
520         kasan_enable_current();
521 }
522
523 /*
524  * Object debugging
525  */
526
527 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
528 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
529                                 struct page *page, void *object)
530 {
531         void *base;
532
533         if (!object)
534                 return 1;
535
536         base = page_address(page);
537         object = kasan_reset_tag(object);
538         object = restore_red_left(s, object);
539         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
540                 (object - base) % s->size) {
541                 return 0;
542         }
543
544         return 1;
545 }
546
547 static void print_section(char *level, char *text, u8 *addr,
548                           unsigned int length)
549 {
550         metadata_access_enable();
551         print_hex_dump(level, kasan_reset_tag(text), DUMP_PREFIX_ADDRESS,
552                         16, 1, addr, length, 1);
553         metadata_access_disable();
554 }
555
556 /*
557  * See comment in calculate_sizes().
558  */
559 static inline bool freeptr_outside_object(struct kmem_cache *s)
560 {
561         return s->offset >= s->inuse;
562 }
563
564 /*
565  * Return offset of the end of info block which is inuse + free pointer if
566  * not overlapping with object.
567  */
568 static inline unsigned int get_info_end(struct kmem_cache *s)
569 {
570         if (freeptr_outside_object(s))
571                 return s->inuse + sizeof(void *);
572         else
573                 return s->inuse;
574 }
575
576 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
577         enum track_item alloc)
578 {
579         struct track *p;
580
581         p = object + get_info_end(s);
582
583         return kasan_reset_tag(p + alloc);
584 }
585
586 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
587                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
588 {
589         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
590
591         if (addr) {
592 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
593                 unsigned int nr_entries;
594
595                 metadata_access_enable();
596                 nr_entries = stack_trace_save(kasan_reset_tag(p->addrs),
597                                               TRACK_ADDRS_COUNT, 3);
598                 metadata_access_disable();
599
600                 if (nr_entries < TRACK_ADDRS_COUNT)
601                         p->addrs[nr_entries] = 0;
602 #endif
603                 p->addr = addr;
604                 p->cpu = smp_processor_id();
605                 p->pid = current->pid;
606                 p->when = jiffies;
607         } else {
608                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
609         }
610 }
611
612 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
613 {
614         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
615                 return;
616
617         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
618         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
619 }
620
621 static void print_track(const char *s, struct track *t, unsigned long pr_time)
622 {
623         if (!t->addr)
624                 return;
625
626         pr_err("INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
627                s, (void *)t->addr, pr_time - t->when, t->cpu, t->pid);
628 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
629         {
630                 int i;
631                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
632                         if (t->addrs[i])
633                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
634                         else
635                                 break;
636         }
637 #endif
638 }
639
640 void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
641 {
642         unsigned long pr_time = jiffies;
643         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
644                 return;
645
646         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC), pr_time);
647         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE), pr_time);
648 }
649
650 static void print_page_info(struct page *page)
651 {
652         pr_err("INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
653                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
654
655 }
656
657 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
658 {
659         struct va_format vaf;
660         va_list args;
661
662         va_start(args, fmt);
663         vaf.fmt = fmt;
664         vaf.va = &args;
665         pr_err("=============================================================================\n");
666         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
667         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
668
669         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
670         va_end(args);
671 }
672
673 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
674 {
675         struct va_format vaf;
676         va_list args;
677
678         va_start(args, fmt);
679         vaf.fmt = fmt;
680         vaf.va = &args;
681         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
682         va_end(args);
683 }
684
685 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct page *page,
686                                void **freelist, void *nextfree)
687 {
688         if ((s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) &&
689             !check_valid_pointer(s, page, nextfree) && freelist) {
690                 object_err(s, page, *freelist, "Freechain corrupt");
691                 *freelist = NULL;
692                 slab_fix(s, "Isolate corrupted freechain");
693                 return true;
694         }
695
696         return false;
697 }
698
699 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
700 {
701         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
702         u8 *addr = page_address(page);
703
704         print_tracking(s, p);
705
706         print_page_info(page);
707
708         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
709                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
710
711         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
712                 print_section(KERN_ERR, "Redzone ", p - s->red_left_pad,
713                               s->red_left_pad);
714         else if (p > addr + 16)
715                 print_section(KERN_ERR, "Bytes b4 ", p - 16, 16);
716
717         print_section(KERN_ERR, "Object ", p,
718                       min_t(unsigned int, s->object_size, PAGE_SIZE));
719         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
720                 print_section(KERN_ERR, "Redzone ", p + s->object_size,
721                         s->inuse - s->object_size);
722
723         off = get_info_end(s);
724
725         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
726                 off += 2 * sizeof(struct track);
727
728         off += kasan_metadata_size(s);
729
730         if (off != size_from_object(s))
731                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
732                 print_section(KERN_ERR, "Padding ", p + off,
733                               size_from_object(s) - off);
734
735         dump_stack();
736 }
737
738 void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
739                         u8 *object, char *reason)
740 {
741         slab_bug(s, "%s", reason);
742         print_trailer(s, page, object);
743 }
744
745 static __printf(3, 4) void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
746                         const char *fmt, ...)
747 {
748         va_list args;
749         char buf[100];
750
751         va_start(args, fmt);
752         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
753         va_end(args);
754         slab_bug(s, "%s", buf);
755         print_page_info(page);
756         dump_stack();
757 }
758
759 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
760 {
761         u8 *p = kasan_reset_tag(object);
762
763         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
764                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
765
766         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
767                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
768                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
769         }
770
771         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
772                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
773 }
774
775 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
776                                                 void *from, void *to)
777 {
778         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
779         memset(from, data, to - from);
780 }
781
782 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
783                         u8 *object, char *what,
784                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
785 {
786         u8 *fault;
787         u8 *end;
788         u8 *addr = page_address(page);
789
790         metadata_access_enable();
791         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(start), value, bytes);
792         metadata_access_disable();
793         if (!fault)
794                 return 1;
795
796         end = start + bytes;
797         while (end > fault && end[-1] == value)
798                 end--;
799
800         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
801         pr_err("INFO: 0x%p-0x%p @offset=%tu. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
802                                         fault, end - 1, fault - addr,
803                                         fault[0], value);
804         print_trailer(s, page, object);
805
806         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
807         return 0;
808 }
809
810 /*
811  * Object layout:
812  *
813  * object address
814  *      Bytes of the object to be managed.
815  *      If the freepointer may overlay the object then the free
816  *      pointer is at the middle of the object.
817  *
818  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
819  *      0xa5 (POISON_END)
820  *
821  * object + s->object_size
822  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
823  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
824  *      object_size == inuse.
825  *
826  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
827  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
828  *
829  * object + s->inuse
830  *      Meta data starts here.
831  *
832  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
833  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
834  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
835  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
836  *              before the word boundary.
837  *
838  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
839  *
840  * object + s->size
841  *      Nothing is used beyond s->size.
842  *
843  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
844  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
845  * may be used with merged slabcaches.
846  */
847
848 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
849 {
850         unsigned long off = get_info_end(s);    /* The end of info */
851
852         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
853                 /* We also have user information there */
854                 off += 2 * sizeof(struct track);
855
856         off += kasan_metadata_size(s);
857
858         if (size_from_object(s) == off)
859                 return 1;
860
861         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
862                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
863 }
864
865 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
866 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
867 {
868         u8 *start;
869         u8 *fault;
870         u8 *end;
871         u8 *pad;
872         int length;
873         int remainder;
874
875         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
876                 return 1;
877
878         start = page_address(page);
879         length = page_size(page);
880         end = start + length;
881         remainder = length % s->size;
882         if (!remainder)
883                 return 1;
884
885         pad = end - remainder;
886         metadata_access_enable();
887         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(pad), POISON_INUSE, remainder);
888         metadata_access_disable();
889         if (!fault)
890                 return 1;
891         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
892                 end--;
893
894         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p @offset=%tu",
895                         fault, end - 1, fault - start);
896         print_section(KERN_ERR, "Padding ", pad, remainder);
897
898         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, fault, end);
899         return 0;
900 }
901
902 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
903                                         void *object, u8 val)
904 {
905         u8 *p = object;
906         u8 *endobject = object + s->object_size;
907
908         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
909                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
910                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
911                         return 0;
912
913                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
914                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
915                         return 0;
916         } else {
917                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
918                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
919                                 endobject, POISON_INUSE,
920                                 s->inuse - s->object_size);
921                 }
922         }
923
924         if (s->flags & SLAB_POISON) {
925                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
926                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
927                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
928                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
929                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
930                         return 0;
931                 /*
932                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
933                  */
934                 check_pad_bytes(s, page, p);
935         }
936
937         if (!freeptr_outside_object(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE)
938                 /*
939                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
940                  * freepointer while object is allocated.
941                  */
942                 return 1;
943
944         /* Check free pointer validity */
945         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
946                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
947                 /*
948                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
949                  * of the free objects in this slab. May cause
950                  * another error because the object count is now wrong.
951                  */
952                 set_freepointer(s, p, NULL);
953                 return 0;
954         }
955         return 1;
956 }
957
958 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
959 {
960         int maxobj;
961
962         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
963
964         if (!PageSlab(page)) {
965                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
966                 return 0;
967         }
968
969         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size);
970         if (page->objects > maxobj) {
971                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
972                         page->objects, maxobj);
973                 return 0;
974         }
975         if (page->inuse > page->objects) {
976                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
977                         page->inuse, page->objects);
978                 return 0;
979         }
980         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
981         slab_pad_check(s, page);
982         return 1;
983 }
984
985 /*
986  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
987  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
988  */
989 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
990 {
991         int nr = 0;
992         void *fp;
993         void *object = NULL;
994         int max_objects;
995
996         fp = page->freelist;
997         while (fp && nr <= page->objects) {
998                 if (fp == search)
999                         return 1;
1000                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
1001                         if (object) {
1002                                 object_err(s, page, object,
1003                                         "Freechain corrupt");
1004                                 set_freepointer(s, object, NULL);
1005                         } else {
1006                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
1007                                 page->freelist = NULL;
1008                                 page->inuse = page->objects;
1009                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
1010                                 return 0;
1011                         }
1012                         break;
1013                 }
1014                 object = fp;
1015                 fp = get_freepointer(s, object);
1016                 nr++;
1017         }
1018
1019         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size);
1020         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1021                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
1022
1023         if (page->objects != max_objects) {
1024                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
1025                          page->objects, max_objects);
1026                 page->objects = max_objects;
1027                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
1028         }
1029         if (page->inuse != page->objects - nr) {
1030                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
1031                          page->inuse, page->objects - nr);
1032                 page->inuse = page->objects - nr;
1033                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
1034         }
1035         return search == NULL;
1036 }
1037
1038 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1039                                                                 int alloc)
1040 {
1041         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
1042                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
1043                         s->name,
1044                         alloc ? "alloc" : "free",
1045                         object, page->inuse,
1046                         page->freelist);
1047
1048                 if (!alloc)
1049                         print_section(KERN_INFO, "Object ", (void *)object,
1050                                         s->object_size);
1051
1052                 dump_stack();
1053         }
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1058  */
1059 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1060         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1061 {
1062         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1063                 return;
1064
1065         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1066         list_add(&page->slab_list, &n->full);
1067 }
1068
1069 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1070 {
1071         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1072                 return;
1073
1074         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1075         list_del(&page->slab_list);
1076 }
1077
1078 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1079 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1080 {
1081         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1082
1083         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1084 }
1085
1086 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1087 {
1088         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1089 }
1090
1091 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1092 {
1093         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1094
1095         /*
1096          * May be called early in order to allocate a slab for the
1097          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1098          * dilemma by deferring the increment of the count during
1099          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1100          */
1101         if (likely(n)) {
1102                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1103                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1104         }
1105 }
1106 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1107 {
1108         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1109
1110         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1111         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1112 }
1113
1114 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1115 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1116                                                                 void *object)
1117 {
1118         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON))
1119                 return;
1120
1121         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1122         init_tracking(s, object);
1123 }
1124
1125 static
1126 void setup_page_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *addr)
1127 {
1128         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_POISON))
1129                 return;
1130
1131         metadata_access_enable();
1132         memset(kasan_reset_tag(addr), POISON_INUSE, page_size(page));
1133         metadata_access_disable();
1134 }
1135
1136 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1137                                         struct page *page, void *object)
1138 {
1139         if (!check_slab(s, page))
1140                 return 0;
1141
1142         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1143                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1144                 return 0;
1145         }
1146
1147         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1148                 return 0;
1149
1150         return 1;
1151 }
1152
1153 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1154                                         struct page *page,
1155                                         void *object, unsigned long addr)
1156 {
1157         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1158                 if (!alloc_consistency_checks(s, page, object))
1159                         goto bad;
1160         }
1161
1162         /* Success perform special debug activities for allocs */
1163         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1164                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1165         trace(s, page, object, 1);
1166         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1167         return 1;
1168
1169 bad:
1170         if (PageSlab(page)) {
1171                 /*
1172                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1173                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1174                  * as used avoids touching the remaining objects.
1175                  */
1176                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1177                 page->inuse = page->objects;
1178                 page->freelist = NULL;
1179         }
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1184                 struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1185 {
1186         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1187                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1188                 return 0;
1189         }
1190
1191         if (on_freelist(s, page, object)) {
1192                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1193                 return 0;
1194         }
1195
1196         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1197                 return 0;
1198
1199         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1200                 if (!PageSlab(page)) {
1201                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1202                                  object);
1203                 } else if (!page->slab_cache) {
1204                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1205                                object);
1206                         dump_stack();
1207                 } else
1208                         object_err(s, page, object,
1209                                         "page slab pointer corrupt.");
1210                 return 0;
1211         }
1212         return 1;
1213 }
1214
1215 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1216 static noinline int free_debug_processing(
1217         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1218         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1219         unsigned long addr)
1220 {
1221         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1222         void *object = head;
1223         int cnt = 0;
1224         unsigned long flags;
1225         int ret = 0;
1226
1227         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1228         slab_lock(page);
1229
1230         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1231                 if (!check_slab(s, page))
1232                         goto out;
1233         }
1234
1235 next_object:
1236         cnt++;
1237
1238         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1239                 if (!free_consistency_checks(s, page, object, addr))
1240                         goto out;
1241         }
1242
1243         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1244                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1245         trace(s, page, object, 0);
1246         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1247         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1248
1249         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1250         if (object != tail) {
1251                 object = get_freepointer(s, object);
1252                 goto next_object;
1253         }
1254         ret = 1;
1255
1256 out:
1257         if (cnt != bulk_cnt)
1258                 slab_err(s, page, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1259                          bulk_cnt, cnt);
1260
1261         slab_unlock(page);
1262         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1263         if (!ret)
1264                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Parse a block of slub_debug options. Blocks are delimited by ';'
1270  *
1271  * @str:    start of block
1272  * @flags:  returns parsed flags, or DEBUG_DEFAULT_FLAGS if none specified
1273  * @slabs:  return start of list of slabs, or NULL when there's no list
1274  * @init:   assume this is initial parsing and not per-kmem-create parsing
1275  *
1276  * returns the start of next block if there's any, or NULL
1277  */
1278 static char *
1279 parse_slub_debug_flags(char *str, slab_flags_t *flags, char **slabs, bool init)
1280 {
1281         bool higher_order_disable = false;
1282
1283         /* Skip any completely empty blocks */
1284         while (*str && *str == ';')
1285                 str++;
1286
1287         if (*str == ',') {
1288                 /*
1289                  * No options but restriction on slabs. This means full
1290                  * debugging for slabs matching a pattern.
1291                  */
1292                 *flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1293                 goto check_slabs;
1294         }
1295         *flags = 0;
1296
1297         /* Determine which debug features should be switched on */
1298         for (; *str && *str != ',' && *str != ';'; str++) {
1299                 switch (tolower(*str)) {
1300                 case '-':
1301                         *flags = 0;
1302                         break;
1303                 case 'f':
1304                         *flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1305                         break;
1306                 case 'z':
1307                         *flags |= SLAB_RED_ZONE;
1308                         break;
1309                 case 'p':
1310                         *flags |= SLAB_POISON;
1311                         break;
1312                 case 'u':
1313                         *flags |= SLAB_STORE_USER;
1314                         break;
1315                 case 't':
1316                         *flags |= SLAB_TRACE;
1317                         break;
1318                 case 'a':
1319                         *flags |= SLAB_FAILSLAB;
1320                         break;
1321                 case 'o':
1322                         /*
1323                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1324                          * order would increase as a result.
1325                          */
1326                         higher_order_disable = true;
1327                         break;
1328                 default:
1329                         if (init)
1330                                 pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n", *str);
1331                 }
1332         }
1333 check_slabs:
1334         if (*str == ',')
1335                 *slabs = ++str;
1336         else
1337                 *slabs = NULL;
1338
1339         /* Skip over the slab list */
1340         while (*str && *str != ';')
1341                 str++;
1342
1343         /* Skip any completely empty blocks */
1344         while (*str && *str == ';')
1345                 str++;
1346
1347         if (init && higher_order_disable)
1348                 disable_higher_order_debug = 1;
1349
1350         if (*str)
1351                 return str;
1352         else
1353                 return NULL;
1354 }
1355
1356 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1357 {
1358         slab_flags_t flags;
1359         char *saved_str;
1360         char *slab_list;
1361         bool global_slub_debug_changed = false;
1362         bool slab_list_specified = false;
1363
1364         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1365         if (*str++ != '=' || !*str)
1366                 /*
1367                  * No options specified. Switch on full debugging.
1368                  */
1369                 goto out;
1370
1371         saved_str = str;
1372         while (str) {
1373                 str = parse_slub_debug_flags(str, &flags, &slab_list, true);
1374
1375                 if (!slab_list) {
1376                         slub_debug = flags;
1377                         global_slub_debug_changed = true;
1378                 } else {
1379                         slab_list_specified = true;
1380                 }
1381         }
1382
1383         /*
1384          * For backwards compatibility, a single list of flags with list of
1385          * slabs means debugging is only enabled for those slabs, so the global
1386          * slub_debug should be 0. We can extended that to multiple lists as
1387          * long as there is no option specifying flags without a slab list.
1388          */
1389         if (slab_list_specified) {
1390                 if (!global_slub_debug_changed)
1391                         slub_debug = 0;
1392                 slub_debug_string = saved_str;
1393         }
1394 out:
1395         if (slub_debug != 0 || slub_debug_string)
1396                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
1397         if ((static_branch_unlikely(&init_on_alloc) ||
1398              static_branch_unlikely(&init_on_free)) &&
1399             (slub_debug & SLAB_POISON))
1400                 pr_info("mem auto-init: SLAB_POISON will take precedence over init_on_alloc/init_on_free\n");
1401         return 1;
1402 }
1403
1404 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1405
1406 /*
1407  * kmem_cache_flags - apply debugging options to the cache
1408  * @object_size:        the size of an object without meta data
1409  * @flags:              flags to set
1410  * @name:               name of the cache
1411  *
1412  * Debug option(s) are applied to @flags. In addition to the debug
1413  * option(s), if a slab name (or multiple) is specified i.e.
1414  * slub_debug=<Debug-Options>,<slab name1>,<slab name2> ...
1415  * then only the select slabs will receive the debug option(s).
1416  */
1417 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1418         slab_flags_t flags, const char *name)
1419 {
1420         char *iter;
1421         size_t len;
1422         char *next_block;
1423         slab_flags_t block_flags;
1424         slab_flags_t slub_debug_local = slub_debug;
1425
1426         /*
1427          * If the slab cache is for debugging (e.g. kmemleak) then
1428          * don't store user (stack trace) information by default,
1429          * but let the user enable it via the command line below.
1430          */
1431         if (flags & SLAB_NOLEAKTRACE)
1432                 slub_debug_local &= ~SLAB_STORE_USER;
1433
1434         len = strlen(name);
1435         next_block = slub_debug_string;
1436         /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
1437         while (next_block) {
1438                 next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
1439                 if (!iter)
1440                         continue;
1441                 /* Found a block that has a slab list, search it */
1442                 while (*iter) {
1443                         char *end, *glob;
1444                         size_t cmplen;
1445
1446                         end = strchrnul(iter, ',');
1447                         if (next_block && next_block < end)
1448                                 end = next_block - 1;
1449
1450                         glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
1451                         if (glob)
1452                                 cmplen = glob - iter;
1453                         else
1454                                 cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));
1455
1456                         if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
1457                                 flags |= block_flags;
1458                                 return flags;
1459                         }
1460
1461                         if (!*end || *end == ';')
1462                                 break;
1463                         iter = end + 1;
1464                 }
1465         }
1466
1467         return flags | slub_debug_local;
1468 }
1469 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1470 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1471                         struct page *page, void *object) {}
1472 static inline
1473 void setup_page_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *addr) {}
1474
1475 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1476         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1477
1478 static inline int free_debug_processing(
1479         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1480         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1481         unsigned long addr) { return 0; }
1482
1483 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1484                         { return 1; }
1485 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1486                         void *object, u8 val) { return 1; }
1487 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1488                                         struct page *page) {}
1489 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1490                                         struct page *page) {}
1491 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1492         slab_flags_t flags, const char *name)
1493 {
1494         return flags;
1495 }
1496 #define slub_debug 0
1497
1498 #define disable_higher_order_debug 0
1499
1500 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1501                                                         { return 0; }
1502 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1503                                                         { return 0; }
1504 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1505                                                         int objects) {}
1506 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1507                                                         int objects) {}
1508
1509 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1510                                void **freelist, void *nextfree)
1511 {
1512         return false;
1513 }
1514 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1515
1516 /*
1517  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1518  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1519  */
1520 static inline void *kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1521 {
1522         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1523         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1524         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1525         return ptr;
1526 }
1527
1528 static __always_inline void kfree_hook(void *x)
1529 {
1530         kmemleak_free(x);
1531         kasan_kfree_large(x);
1532 }
1533
1534 static __always_inline bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1535 {
1536         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1537
1538         /*
1539          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1540          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1541          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1542          */
1543 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1544         {
1545                 unsigned long flags;
1546
1547                 local_irq_save(flags);
1548                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1549                 local_irq_restore(flags);
1550         }
1551 #endif
1552         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1553                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1554
1555         /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
1556         if (!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
1557                 __kcsan_check_access(x, s->object_size,
1558                                      KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);
1559
1560         /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse */
1561         return kasan_slab_free(s, x);
1562 }
1563
1564 static inline bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1565                                            void **head, void **tail)
1566 {
1567
1568         void *object;
1569         void *next = *head;
1570         void *old_tail = *tail ? *tail : *head;
1571         int rsize;
1572
1573         /* Head and tail of the reconstructed freelist */
1574         *head = NULL;
1575         *tail = NULL;
1576
1577         do {
1578                 object = next;
1579                 next = get_freepointer(s, object);
1580
1581                 if (slab_want_init_on_free(s)) {
1582                         /*
1583                          * Clear the object and the metadata, but don't touch
1584                          * the redzone.
1585                          */
1586                         memset(kasan_reset_tag(object), 0, s->object_size);
1587                         rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad
1588                                                            : 0;
1589                         memset((char *)kasan_reset_tag(object) + s->inuse, 0,
1590                                s->size - s->inuse - rsize);
1591
1592                 }
1593                 /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
1594                 if (!slab_free_hook(s, object)) {
1595                         /* Move object to the new freelist */
1596                         set_freepointer(s, object, *head);
1597                         *head = object;
1598                         if (!*tail)
1599                                 *tail = object;
1600                 }
1601         } while (object != old_tail);
1602
1603         if (*head == *tail)
1604                 *tail = NULL;
1605
1606         return *head != NULL;
1607 }
1608
1609 static void *setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1610                                 void *object)
1611 {
1612         setup_object_debug(s, page, object);
1613         object = kasan_init_slab_obj(s, object);
1614         if (unlikely(s->ctor)) {
1615                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1616                 s->ctor(object);
1617                 kasan_poison_object_data(s, object);
1618         }
1619         return object;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Slab allocation and freeing
1624  */
1625 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1626                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1627 {
1628         struct page *page;
1629         unsigned int order = oo_order(oo);
1630
1631         if (node == NUMA_NO_NODE)
1632                 page = alloc_pages(flags, order);
1633         else
1634                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1635
1636         return page;
1637 }
1638
1639 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1640 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1641 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1642 {
1643         unsigned int count = oo_objects(s->oo);
1644         int err;
1645
1646         /* Bailout if already initialised */
1647         if (s->random_seq)
1648                 return 0;
1649
1650         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1651         if (err) {
1652                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1653                         s->name);
1654                 return err;
1655         }
1656
1657         /* Transform to an offset on the set of pages */
1658         if (s->random_seq) {
1659                 unsigned int i;
1660
1661                 for (i = 0; i < count; i++)
1662                         s->random_seq[i] *= s->size;
1663         }
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1668 static void __init init_freelist_randomization(void)
1669 {
1670         struct kmem_cache *s;
1671
1672         mutex_lock(&slab_mutex);
1673
1674         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1675                 init_cache_random_seq(s);
1676
1677         mutex_unlock(&slab_mutex);
1678 }
1679
1680 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1681 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1682                                 unsigned long *pos, void *start,
1683                                 unsigned long page_limit,
1684                                 unsigned long freelist_count)
1685 {
1686         unsigned int idx;
1687
1688         /*
1689          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1690          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1691          */
1692         do {
1693                 idx = s->random_seq[*pos];
1694                 *pos += 1;
1695                 if (*pos >= freelist_count)
1696                         *pos = 0;
1697         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1698
1699         return (char *)start + idx;
1700 }
1701
1702 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1703 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1704 {
1705         void *start;
1706         void *cur;
1707         void *next;
1708         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1709
1710         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1711                 return false;
1712
1713         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1714         pos = get_random_int() % freelist_count;
1715
1716         page_limit = page->objects * s->size;
1717         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1718
1719         /* First entry is used as the base of the freelist */
1720         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1721                                 freelist_count);
1722         cur = setup_object(s, page, cur);
1723         page->freelist = cur;
1724
1725         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1726                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1727                         freelist_count);
1728                 next = setup_object(s, page, next);
1729                 set_freepointer(s, cur, next);
1730                 cur = next;
1731         }
1732         set_freepointer(s, cur, NULL);
1733
1734         return true;
1735 }
1736 #else
1737 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1738 {
1739         return 0;
1740 }
1741 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1742 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1743 {
1744         return false;
1745 }
1746 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1747
1748 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1749 {
1750         struct page *page;
1751         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1752         gfp_t alloc_gfp;
1753         void *start, *p, *next;
1754         int idx;
1755         bool shuffle;
1756
1757         flags &= gfp_allowed_mask;
1758
1759         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1760                 local_irq_enable();
1761
1762         flags |= s->allocflags;
1763
1764         /*
1765          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1766          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1767          */
1768         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1769         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1770                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1771
1772         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1773         if (unlikely(!page)) {
1774                 oo = s->min;
1775                 alloc_gfp = flags;
1776                 /*
1777                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1778                  * Try a lower order alloc if possible
1779                  */
1780                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1781                 if (unlikely(!page))
1782                         goto out;
1783                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1784         }
1785
1786         page->objects = oo_objects(oo);
1787
1788         account_slab_page(page, oo_order(oo), s, flags);
1789
1790         page->slab_cache = s;
1791         __SetPageSlab(page);
1792         if (page_is_pfmemalloc(page))
1793                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1794
1795         kasan_poison_slab(page);
1796
1797         start = page_address(page);
1798
1799         setup_page_debug(s, page, start);
1800
1801         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1802
1803         if (!shuffle) {
1804                 start = fixup_red_left(s, start);
1805                 start = setup_object(s, page, start);
1806                 page->freelist = start;
1807                 for (idx = 0, p = start; idx < page->objects - 1; idx++) {
1808                         next = p + s->size;
1809                         next = setup_object(s, page, next);
1810                         set_freepointer(s, p, next);
1811                         p = next;
1812                 }
1813                 set_freepointer(s, p, NULL);
1814         }
1815
1816         page->inuse = page->objects;
1817         page->frozen = 1;
1818
1819 out:
1820         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1821                 local_irq_disable();
1822         if (!page)
1823                 return NULL;
1824
1825         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1826
1827         return page;
1828 }
1829
1830 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1831 {
1832         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1833                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1834
1835         return allocate_slab(s,
1836                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1837 }
1838
1839 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1840 {
1841         int order = compound_order(page);
1842         int pages = 1 << order;
1843
1844         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
1845                 void *p;
1846
1847                 slab_pad_check(s, page);
1848                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1849                                                 page->objects)
1850                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1851         }
1852
1853         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1854         __ClearPageSlab(page);
1855         /* In union with page->mapping where page allocator expects NULL */
1856         page->slab_cache = NULL;
1857         if (current->reclaim_state)
1858                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1859         unaccount_slab_page(page, order, s);
1860         __free_pages(page, order);
1861 }
1862
1863 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1864 {
1865         struct page *page = container_of(h, struct page, rcu_head);
1866
1867         __free_slab(page->slab_cache, page);
1868 }
1869
1870 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1871 {
1872         if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)) {
1873                 call_rcu(&page->rcu_head, rcu_free_slab);
1874         } else
1875                 __free_slab(s, page);
1876 }
1877
1878 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1879 {
1880         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1881         free_slab(s, page);
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Management of partially allocated slabs.
1886  */
1887 static inline void
1888 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1889 {
1890         n->nr_partial++;
1891         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1892                 list_add_tail(&page->slab_list, &n->partial);
1893         else
1894                 list_add(&page->slab_list, &n->partial);
1895 }
1896
1897 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1898                                 struct page *page, int tail)
1899 {
1900         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1901         __add_partial(n, page, tail);
1902 }
1903
1904 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1905                                         struct page *page)
1906 {
1907         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1908         list_del(&page->slab_list);
1909         n->nr_partial--;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1914  * return the pointer to the freelist.
1915  *
1916  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1917  */
1918 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1919                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1920                 int mode, int *objects)
1921 {
1922         void *freelist;
1923         unsigned long counters;
1924         struct page new;
1925
1926         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1927
1928         /*
1929          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1930          * The old freelist is the list of objects for the
1931          * per cpu allocation list.
1932          */
1933         freelist = page->freelist;
1934         counters = page->counters;
1935         new.counters = counters;
1936         *objects = new.objects - new.inuse;
1937         if (mode) {
1938                 new.inuse = page->objects;
1939                 new.freelist = NULL;
1940         } else {
1941                 new.freelist = freelist;
1942         }
1943
1944         VM_BUG_ON(new.frozen);
1945         new.frozen = 1;
1946
1947         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1948                         freelist, counters,
1949                         new.freelist, new.counters,
1950                         "acquire_slab"))
1951                 return NULL;
1952
1953         remove_partial(n, page);
1954         WARN_ON(!freelist);
1955         return freelist;
1956 }
1957
1958 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1959 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1960
1961 /*
1962  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1963  */
1964 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1965                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1966 {
1967         struct page *page, *page2;
1968         void *object = NULL;
1969         unsigned int available = 0;
1970         int objects;
1971
1972         /*
1973          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1974          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1975          * partial slab and there is none available then get_partial()
1976          * will return NULL.
1977          */
1978         if (!n || !n->nr_partial)
1979                 return NULL;
1980
1981         spin_lock(&n->list_lock);
1982         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, slab_list) {
1983                 void *t;
1984
1985                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1986                         continue;
1987
1988                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1989                 if (!t)
1990                         continue; /* cmpxchg raced */
1991
1992                 available += objects;
1993                 if (!object) {
1994                         c->page = page;
1995                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1996                         object = t;
1997                 } else {
1998                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1999                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
2000                 }
2001                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
2002                         || available > slub_cpu_partial(s) / 2)
2003                         break;
2004
2005         }
2006         spin_unlock(&n->list_lock);
2007         return object;
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
2012  */
2013 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2014                 struct kmem_cache_cpu *c)
2015 {
2016 #ifdef CONFIG_NUMA
2017         struct zonelist *zonelist;
2018         struct zoneref *z;
2019         struct zone *zone;
2020         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(flags);
2021         void *object;
2022         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2023
2024         /*
2025          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
2026          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
2027          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
2028          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
2029          *
2030          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
2031          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
2032          * may return off node objects because partial slabs are obtained
2033          * from other nodes and filled up.
2034          *
2035          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
2036          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
2037          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
2038          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
2039          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
2040          * with available objects.
2041          */
2042         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
2043                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
2044                 return NULL;
2045
2046         do {
2047                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2048                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
2049                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
2050                         struct kmem_cache_node *n;
2051
2052                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
2053
2054                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
2055                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
2056                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
2057                                 if (object) {
2058                                         /*
2059                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
2060                                          * here - if mems_allowed was updated in
2061                                          * parallel, that was a harmless race
2062                                          * between allocation and the cpuset
2063                                          * update
2064                                          */
2065                                         return object;
2066                                 }
2067                         }
2068                 }
2069         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2070 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2071         return NULL;
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Get a partial page, lock it and return it.
2076  */
2077 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
2078                 struct kmem_cache_cpu *c)
2079 {
2080         void *object;
2081         int searchnode = node;
2082
2083         if (node == NUMA_NO_NODE)
2084                 searchnode = numa_mem_id();
2085
2086         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
2087         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
2088                 return object;
2089
2090         return get_any_partial(s, flags, c);
2091 }
2092
2093 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2094 /*
2095  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
2096  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
2097  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
2098  */
2099 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
2100 #else
2101 /*
2102  * No preemption supported therefore also no need to check for
2103  * different cpus.
2104  */
2105 #define TID_STEP 1
2106 #endif
2107
2108 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
2109 {
2110         return tid + TID_STEP;
2111 }
2112
2113 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2114 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
2115 {
2116         return tid % TID_STEP;
2117 }
2118
2119 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
2120 {
2121         return tid / TID_STEP;
2122 }
2123 #endif
2124
2125 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
2126 {
2127         return cpu;
2128 }
2129
2130 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
2131                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
2132 {
2133 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2134         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2135
2136         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
2137
2138 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2139         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
2140                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
2141                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
2142         else
2143 #endif
2144         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
2145                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
2146                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
2147         else
2148                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
2149                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
2150 #endif
2151         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
2152 }
2153
2154 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2155 {
2156         int cpu;
2157
2158         for_each_possible_cpu(cpu)
2159                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Remove the cpu slab
2164  */
2165 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2166                                 void *freelist, struct kmem_cache_cpu *c)
2167 {
2168         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
2169         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
2170         int lock = 0, free_delta = 0;
2171         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
2172         void *nextfree, *freelist_iter, *freelist_tail;
2173         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2174         struct page new;
2175         struct page old;
2176
2177         if (page->freelist) {
2178                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2179                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2180         }
2181
2182         /*
2183          * Stage one: Count the objects on cpu's freelist as free_delta and
2184          * remember the last object in freelist_tail for later splicing.
2185          */
2186         freelist_tail = NULL;
2187         freelist_iter = freelist;
2188         while (freelist_iter) {
2189                 nextfree = get_freepointer(s, freelist_iter);
2190
2191                 /*
2192                  * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
2193                  * 'freelist_iter' is already corrupted.  So isolate all objects
2194                  * starting at 'freelist_iter' by skipping them.
2195                  */
2196                 if (freelist_corrupted(s, page, &freelist_iter, nextfree))
2197                         break;
2198
2199                 freelist_tail = freelist_iter;
2200                 free_delta++;
2201
2202                 freelist_iter = nextfree;
2203         }
2204
2205         /*
2206          * Stage two: Unfreeze the page while splicing the per-cpu
2207          * freelist to the head of page's freelist.
2208          *
2209          * Ensure that the page is unfrozen while the list presence
2210          * reflects the actual number of objects during unfreeze.
2211          *
2212          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2213          * with the count. If there is a mismatch then the page
2214          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2215          *
2216          * Then we restart the process which may have to remove
2217          * the page from the list that we just put it on again
2218          * because the number of objects in the slab may have
2219          * changed.
2220          */
2221 redo:
2222
2223         old.freelist = READ_ONCE(page->freelist);
2224         old.counters = READ_ONCE(page->counters);
2225         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2226
2227         /* Determine target state of the slab */
2228         new.counters = old.counters;
2229         if (freelist_tail) {
2230                 new.inuse -= free_delta;
2231                 set_freepointer(s, freelist_tail, old.freelist);
2232                 new.freelist = freelist;
2233         } else
2234                 new.freelist = old.freelist;
2235
2236         new.frozen = 0;
2237
2238         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2239                 m = M_FREE;
2240         else if (new.freelist) {
2241                 m = M_PARTIAL;
2242                 if (!lock) {
2243                         lock = 1;
2244                         /*
2245                          * Taking the spinlock removes the possibility
2246                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2247                          * is frozen
2248                          */
2249                         spin_lock(&n->list_lock);
2250                 }
2251         } else {
2252                 m = M_FULL;
2253                 if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER) && !lock) {
2254                         lock = 1;
2255                         /*
2256                          * This also ensures that the scanning of full
2257                          * slabs from diagnostic functions will not see
2258                          * any frozen slabs.
2259                          */
2260                         spin_lock(&n->list_lock);
2261                 }
2262         }
2263
2264         if (l != m) {
2265                 if (l == M_PARTIAL)
2266                         remove_partial(n, page);
2267                 else if (l == M_FULL)
2268                         remove_full(s, n, page);
2269
2270                 if (m == M_PARTIAL)
2271                         add_partial(n, page, tail);
2272                 else if (m == M_FULL)
2273                         add_full(s, n, page);
2274         }
2275
2276         l = m;
2277         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2278                                 old.freelist, old.counters,
2279                                 new.freelist, new.counters,
2280                                 "unfreezing slab"))
2281                 goto redo;
2282
2283         if (lock)
2284                 spin_unlock(&n->list_lock);
2285
2286         if (m == M_PARTIAL)
2287                 stat(s, tail);
2288         else if (m == M_FULL)
2289                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2290         else if (m == M_FREE) {
2291                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2292                 discard_slab(s, page);
2293                 stat(s, FREE_SLAB);
2294         }
2295
2296         c->page = NULL;
2297         c->freelist = NULL;
2298 }
2299
2300 /*
2301  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2302  *
2303  * This function must be called with interrupts disabled
2304  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2305  * to guarantee no concurrent accesses).
2306  */
2307 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2308                 struct kmem_cache_cpu *c)
2309 {
2310 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2311         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2312         struct page *page, *discard_page = NULL;
2313
2314         while ((page = slub_percpu_partial(c))) {
2315                 struct page new;
2316                 struct page old;
2317
2318                 slub_set_percpu_partial(c, page);
2319
2320                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2321                 if (n != n2) {
2322                         if (n)
2323                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2324
2325                         n = n2;
2326                         spin_lock(&n->list_lock);
2327                 }
2328
2329                 do {
2330
2331                         old.freelist = page->freelist;
2332                         old.counters = page->counters;
2333                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2334
2335                         new.counters = old.counters;
2336                         new.freelist = old.freelist;
2337
2338                         new.frozen = 0;
2339
2340                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2341                                 old.freelist, old.counters,
2342                                 new.freelist, new.counters,
2343                                 "unfreezing slab"));
2344
2345                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2346                         page->next = discard_page;
2347                         discard_page = page;
2348                 } else {
2349                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2350                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2351                 }
2352         }
2353
2354         if (n)
2355                 spin_unlock(&n->list_lock);
2356
2357         while (discard_page) {
2358                 page = discard_page;
2359                 discard_page = discard_page->next;
2360
2361                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2362                 discard_slab(s, page);
2363                 stat(s, FREE_SLAB);
2364         }
2365 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Put a page that was just frozen (in __slab_free|get_partial_node) into a
2370  * partial page slot if available.
2371  *
2372  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2373  * per node partial list.
2374  */
2375 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2376 {
2377 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2378         struct page *oldpage;
2379         int pages;
2380         int pobjects;
2381
2382         preempt_disable();
2383         do {
2384                 pages = 0;
2385                 pobjects = 0;
2386                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2387
2388                 if (oldpage) {
2389                         pobjects = oldpage->pobjects;
2390                         pages = oldpage->pages;
2391                         if (drain && pobjects > slub_cpu_partial(s)) {
2392                                 unsigned long flags;
2393                                 /*
2394                                  * partial array is full. Move the existing
2395                                  * set to the per node partial list.
2396                                  */
2397                                 local_irq_save(flags);
2398                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2399                                 local_irq_restore(flags);
2400                                 oldpage = NULL;
2401                                 pobjects = 0;
2402                                 pages = 0;
2403                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2404                         }
2405                 }
2406
2407                 pages++;
2408                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2409
2410                 page->pages = pages;
2411                 page->pobjects = pobjects;
2412                 page->next = oldpage;
2413
2414         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2415                                                                 != oldpage);
2416         if (unlikely(!slub_cpu_partial(s))) {
2417                 unsigned long flags;
2418
2419                 local_irq_save(flags);
2420                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2421                 local_irq_restore(flags);
2422         }
2423         preempt_enable();
2424 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2425 }
2426
2427 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2428 {
2429         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2430         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist, c);
2431
2432         c->tid = next_tid(c->tid);
2433 }
2434
2435 /*
2436  * Flush cpu slab.
2437  *
2438  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2439  */
2440 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2441 {
2442         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2443
2444         if (c->page)
2445                 flush_slab(s, c);
2446
2447         unfreeze_partials(s, c);
2448 }
2449
2450 static void flush_cpu_slab(void *d)
2451 {
2452         struct kmem_cache *s = d;
2453
2454         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2455 }
2456
2457 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2458 {
2459         struct kmem_cache *s = info;
2460         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2461
2462         return c->page || slub_percpu_partial(c);
2463 }
2464
2465 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2466 {
2467         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2472  * necessary.
2473  */
2474 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2475 {
2476         struct kmem_cache *s;
2477         unsigned long flags;
2478
2479         mutex_lock(&slab_mutex);
2480         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2481                 local_irq_save(flags);
2482                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2483                 local_irq_restore(flags);
2484         }
2485         mutex_unlock(&slab_mutex);
2486         return 0;
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2491  * locality expectations.
2492  */
2493 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2494 {
2495 #ifdef CONFIG_NUMA
2496         if (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node)
2497                 return 0;
2498 #endif
2499         return 1;
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2503 static int count_free(struct page *page)
2504 {
2505         return page->objects - page->inuse;
2506 }
2507
2508 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2509 {
2510         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2511 }
2512 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2513
2514 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2515 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2516                                         int (*get_count)(struct page *))
2517 {
2518         unsigned long flags;
2519         unsigned long x = 0;
2520         struct page *page;
2521
2522         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2523         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
2524                 x += get_count(page);
2525         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2526         return x;
2527 }
2528 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2529
2530 static noinline void
2531 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2532 {
2533 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2534         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2535                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2536         int node;
2537         struct kmem_cache_node *n;
2538
2539         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2540                 return;
2541
2542         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2543                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2544         pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
2545                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2546                 oo_order(s->min));
2547
2548         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2549                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2550                         s->name);
2551
2552         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2553                 unsigned long nr_slabs;
2554                 unsigned long nr_objs;
2555                 unsigned long nr_free;
2556
2557                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2558                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2559                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2560
2561                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2562                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2563         }
2564 #endif
2565 }
2566
2567 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2568                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2569 {
2570         void *freelist;
2571         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2572         struct page *page;
2573
2574         WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));
2575
2576         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2577
2578         if (freelist)
2579                 return freelist;
2580
2581         page = new_slab(s, flags, node);
2582         if (page) {
2583                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2584                 if (c->page)
2585                         flush_slab(s, c);
2586
2587                 /*
2588                  * No other reference to the page yet so we can
2589                  * muck around with it freely without cmpxchg
2590                  */
2591                 freelist = page->freelist;
2592                 page->freelist = NULL;
2593
2594                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2595                 c->page = page;
2596                 *pc = c;
2597         }
2598
2599         return freelist;
2600 }
2601
2602 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2603 {
2604         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2605                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2606
2607         return true;
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2612  * per cpu freelist or deactivate the page.
2613  *
2614  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2615  *
2616  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2617  *
2618  * This function must be called with interrupt disabled.
2619  */
2620 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2621 {
2622         struct page new;
2623         unsigned long counters;
2624         void *freelist;
2625
2626         do {
2627                 freelist = page->freelist;
2628                 counters = page->counters;
2629
2630                 new.counters = counters;
2631                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2632
2633                 new.inuse = page->objects;
2634                 new.frozen = freelist != NULL;
2635
2636         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2637                 freelist, counters,
2638                 NULL, new.counters,
2639                 "get_freelist"));
2640
2641         return freelist;
2642 }
2643
2644 /*
2645  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2646  * debugging duties.
2647  *
2648  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2649  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2650  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2651  *
2652  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2653  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2654  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2655  *
2656  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2657  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2658  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2659  *
2660  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2661  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2662  */
2663 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2664                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2665 {
2666         void *freelist;
2667         struct page *page;
2668
2669         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2670
2671         page = c->page;
2672         if (!page) {
2673                 /*
2674                  * if the node is not online or has no normal memory, just
2675                  * ignore the node constraint
2676                  */
2677                 if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE &&
2678                              !node_isset(node, slab_nodes)))
2679                         node = NUMA_NO_NODE;
2680                 goto new_slab;
2681         }
2682 redo:
2683
2684         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2685                 /*
2686                  * same as above but node_match() being false already
2687                  * implies node != NUMA_NO_NODE
2688                  */
2689                 if (!node_isset(node, slab_nodes)) {
2690                         node = NUMA_NO_NODE;
2691                         goto redo;
2692                 } else {
2693                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2694                         deactivate_slab(s, page, c->freelist, c);
2695                         goto new_slab;
2696                 }
2697         }
2698
2699         /*
2700          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2701          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2702          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2703          */
2704         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2705                 deactivate_slab(s, page, c->freelist, c);
2706                 goto new_slab;
2707         }
2708
2709         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2710         freelist = c->freelist;
2711         if (freelist)
2712                 goto load_freelist;
2713
2714         freelist = get_freelist(s, page);
2715
2716         if (!freelist) {
2717                 c->page = NULL;
2718                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2719                 goto new_slab;
2720         }
2721
2722         stat(s, ALLOC_REFILL);
2723
2724 load_freelist:
2725         /*
2726          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2727          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2728          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2729          */
2730         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2731         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2732         c->tid = next_tid(c->tid);
2733         return freelist;
2734
2735 new_slab:
2736
2737         if (slub_percpu_partial(c)) {
2738                 page = c->page = slub_percpu_partial(c);
2739                 slub_set_percpu_partial(c, page);
2740                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2741                 goto redo;
2742         }
2743
2744         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2745
2746         if (unlikely(!freelist)) {
2747                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2748                 return NULL;
2749         }
2750
2751         page = c->page;
2752         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2753                 goto load_freelist;
2754
2755         /* Only entered in the debug case */
2756         if (kmem_cache_debug(s) &&
2757                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2758                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2759
2760         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist), c);
2761         return freelist;
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2766  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2767  */
2768 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2769                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2770 {
2771         void *p;
2772         unsigned long flags;
2773
2774         local_irq_save(flags);
2775 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2776         /*
2777          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2778          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2779          * pointer.
2780          */
2781         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2782 #endif
2783
2784         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2785         local_irq_restore(flags);
2786         return p;
2787 }
2788
2789 /*
2790  * If the object has been wiped upon free, make sure it's fully initialized by
2791  * zeroing out freelist pointer.
2792  */
2793 static __always_inline void maybe_wipe_obj_freeptr(struct kmem_cache *s,
2794                                                    void *obj)
2795 {
2796         if (unlikely(slab_want_init_on_free(s)) && obj)
2797                 memset((void *)((char *)kasan_reset_tag(obj) + s->offset),
2798                         0, sizeof(void *));
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2803  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2804  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2805  *
2806  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2807  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2808  *
2809  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2810  */
2811 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2812                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2813 {
2814         void *object;
2815         struct kmem_cache_cpu *c;
2816         struct page *page;
2817         unsigned long tid;
2818         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
2819
2820         s = slab_pre_alloc_hook(s, &objcg, 1, gfpflags);
2821         if (!s)
2822                 return NULL;
2823 redo:
2824         /*
2825          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2826          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2827          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2828          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2829          *
2830          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2831          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPTION so we need
2832          * to check if it is matched or not.
2833          */
2834         do {
2835                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2836                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2837         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION) &&
2838                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2839
2840         /*
2841          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2842          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2843          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2844          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2845          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2846          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2847          */
2848         barrier();
2849
2850         /*
2851          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2852          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2853          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2854          * linked list in between.
2855          */
2856
2857         object = c->freelist;
2858         page = c->page;
2859         if (unlikely(!object || !page || !node_match(page, node))) {
2860                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2861         } else {
2862                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2863
2864                 /*
2865                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2866                  * operation and if we are on the right processor.
2867                  *
2868                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2869                  * semantics!)
2870                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2871                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2872                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2873                  *
2874                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2875                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2876                  * other cpus.
2877                  */
2878                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2879                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2880                                 object, tid,
2881                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2882
2883                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2884                         goto redo;
2885                 }
2886                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2887                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2888         }
2889
2890         maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
2891
2892         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s)) && object)
2893                 memset(kasan_reset_tag(object), 0, s->object_size);
2894
2895         slab_post_alloc_hook(s, objcg, gfpflags, 1, &object);
2896
2897         return object;
2898 }
2899
2900 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2901                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2902 {
2903         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2904 }
2905
2906 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2907 {
2908         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2909
2910         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2911                                 s->size, gfpflags);
2912
2913         return ret;
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2916
2917 #ifdef CONFIG_TRACING
2918 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2919 {
2920         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2921         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2922         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2923         return ret;
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2926 #endif
2927
2928 #ifdef CONFIG_NUMA
2929 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2930 {
2931         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2932
2933         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2934                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2935
2936         return ret;
2937 }
2938 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2939
2940 #ifdef CONFIG_TRACING
2941 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2942                                     gfp_t gfpflags,
2943                                     int node, size_t size)
2944 {
2945         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2946
2947         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2948                            size, s->size, gfpflags, node);
2949
2950         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2951         return ret;
2952 }
2953 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2954 #endif
2955 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2956
2957 /*
2958  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2959  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2960  *
2961  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2962  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2963  * handling required then we can return immediately.
2964  */
2965 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2966                         void *head, void *tail, int cnt,
2967                         unsigned long addr)
2968
2969 {
2970         void *prior;
2971         int was_frozen;
2972         struct page new;
2973         unsigned long counters;
2974         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2975         unsigned long flags;
2976
2977         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2978
2979         if (kmem_cache_debug(s) &&
2980             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2981                 return;
2982
2983         do {
2984                 if (unlikely(n)) {
2985                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2986                         n = NULL;
2987                 }
2988                 prior = page->freelist;
2989                 counters = page->counters;
2990                 set_freepointer(s, tail, prior);
2991                 new.counters = counters;
2992                 was_frozen = new.frozen;
2993                 new.inuse -= cnt;
2994                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2995
2996                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2997
2998                                 /*
2999                                  * Slab was on no list before and will be
3000                                  * partially empty
3001                                  * We can defer the list move and instead
3002                                  * freeze it.
3003                                  */
3004                                 new.frozen = 1;
3005
3006                         } else { /* Needs to be taken off a list */
3007
3008                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
3009                                 /*
3010                                  * Speculatively acquire the list_lock.
3011                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
3012                                  * drop the list_lock without any processing.
3013                                  *
3014                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
3015                                  * other processors updating the list of slabs.
3016                                  */
3017                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3018
3019                         }
3020                 }
3021
3022         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
3023                 prior, counters,
3024                 head, new.counters,
3025                 "__slab_free"));
3026
3027         if (likely(!n)) {
3028
3029                 if (likely(was_frozen)) {
3030                         /*
3031                          * The list lock was not taken therefore no list
3032                          * activity can be necessary.
3033                          */
3034                         stat(s, FREE_FROZEN);
3035                 } else if (new.frozen) {
3036                         /*
3037                          * If we just froze the page then put it onto the
3038                          * per cpu partial list.
3039                          */
3040                         put_cpu_partial(s, page, 1);
3041                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
3042                 }
3043
3044                 return;
3045         }
3046
3047         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
3048                 goto slab_empty;
3049
3050         /*
3051          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
3052          * then add it.
3053          */
3054         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
3055                 remove_full(s, n, page);
3056                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
3057                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
3058         }
3059         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3060         return;
3061
3062 slab_empty:
3063         if (prior) {
3064                 /*
3065                  * Slab on the partial list.
3066                  */
3067                 remove_partial(n, page);
3068                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
3069         } else {
3070                 /* Slab must be on the full list */
3071                 remove_full(s, n, page);
3072         }
3073
3074         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3075         stat(s, FREE_SLAB);
3076         discard_slab(s, page);
3077 }
3078
3079 /*
3080  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
3081  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
3082  *
3083  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
3084  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
3085  * the item before.
3086  *
3087  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
3088  * with all sorts of special processing.
3089  *
3090  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
3091  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
3092  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
3093  */
3094 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
3095                                 struct page *page, void *head, void *tail,
3096                                 int cnt, unsigned long addr)
3097 {
3098         void *tail_obj = tail ? : head;
3099         struct kmem_cache_cpu *c;
3100         unsigned long tid;
3101
3102         memcg_slab_free_hook(s, &head, 1);
3103 redo:
3104         /*
3105          * Determine the currently cpus per cpu slab.
3106          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
3107          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
3108          * during the cmpxchg then the free will succeed.
3109          */
3110         do {
3111                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
3112                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3113         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION) &&
3114                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
3115
3116         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
3117         barrier();
3118
3119         if (likely(page == c->page)) {
3120                 void **freelist = READ_ONCE(c->freelist);
3121
3122                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3123
3124                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3125                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3126                                 freelist, tid,
3127                                 head, next_tid(tid)))) {
3128
3129                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
3130                         goto redo;
3131                 }
3132                 stat(s, FREE_FASTPATH);
3133         } else
3134                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
3135
3136 }
3137
3138 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3139                                       void *head, void *tail, int cnt,
3140                                       unsigned long addr)
3141 {
3142         /*
3143          * With KASAN enabled slab_free_freelist_hook modifies the freelist
3144          * to remove objects, whose reuse must be delayed.
3145          */
3146         if (slab_free_freelist_hook(s, &head, &tail))
3147                 do_slab_free(s, page, head, tail, cnt, addr);
3148 }
3149
3150 #ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
3151 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
3152 {
3153         do_slab_free(cache, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, addr);
3154 }
3155 #endif
3156
3157 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
3158 {
3159         s = cache_from_obj(s, x);
3160         if (!s)
3161                 return;
3162         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
3163         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x, s->name);
3164 }
3165 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3166
3167 struct detached_freelist {
3168         struct page *page;
3169         void *tail;
3170         void *freelist;
3171         int cnt;
3172         struct kmem_cache *s;
3173 };
3174
3175 /*
3176  * This function progressively scans the array with free objects (with
3177  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
3178  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
3179  * page/objects.  This can happen without any need for
3180  * synchronization, because the objects are owned by running process.
3181  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
3182  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
3183  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
3184  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3185  * to performance reasons.
3186  */
3187 static inline
3188 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3189                             void **p, struct detached_freelist *df)
3190 {
3191         size_t first_skipped_index = 0;
3192         int lookahead = 3;
3193         void *object;
3194         struct page *page;
3195
3196         /* Always re-init detached_freelist */
3197         df->page = NULL;
3198
3199         do {
3200                 object = p[--size];
3201                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
3202         } while (!object && size);
3203
3204         if (!object)
3205                 return 0;
3206
3207         page = virt_to_head_page(object);
3208         if (!s) {
3209                 /* Handle kalloc'ed objects */
3210                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3211                         BUG_ON(!PageCompound(page));
3212                         kfree_hook(object);
3213                         __free_pages(page, compound_order(page));
3214                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3215                         return size;
3216                 }
3217                 /* Derive kmem_cache from object */
3218                 df->s = page->slab_cache;
3219         } else {
3220                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3221         }
3222
3223         /* Start new detached freelist */
3224         df->page = page;
3225         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3226         df->tail = object;
3227         df->freelist = object;
3228         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3229         df->cnt = 1;
3230
3231         while (size) {
3232                 object = p[--size];
3233                 if (!object)
3234                         continue; /* Skip processed objects */
3235
3236                 /* df->page is always set at this point */
3237                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3238                         /* Opportunity build freelist */
3239                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3240                         df->freelist = object;
3241                         df->cnt++;
3242                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3243
3244                         continue;
3245                 }
3246
3247                 /* Limit look ahead search */
3248                 if (!--lookahead)
3249                         break;
3250
3251                 if (!first_skipped_index)
3252                         first_skipped_index = size + 1;
3253         }
3254
3255         return first_skipped_index;
3256 }
3257
3258 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3259 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3260 {
3261         if (WARN_ON(!size))
3262                 return;
3263
3264         memcg_slab_free_hook(s, p, size);
3265         do {
3266                 struct detached_freelist df;
3267
3268                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3269                 if (!df.page)
3270                         continue;
3271
3272                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt, _RET_IP_);
3273         } while (likely(size));
3274 }
3275 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3276
3277 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3278 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3279                           void **p)
3280 {
3281         struct kmem_cache_cpu *c;
3282         int i;
3283         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3284
3285         /* memcg and kmem_cache debug support */
3286         s = slab_pre_alloc_hook(s, &objcg, size, flags);
3287         if (unlikely(!s))
3288                 return false;
3289         /*
3290          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3291          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3292          * handlers invoking normal fastpath.
3293          */
3294         local_irq_disable();
3295         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3296
3297         for (i = 0; i < size; i++) {
3298                 void *object = c->freelist;
3299
3300                 if (unlikely(!object)) {
3301                         /*
3302                          * We may have removed an object from c->freelist using
3303                          * the fastpath in the previous iteration; in that case,
3304                          * c->tid has not been bumped yet.
3305                          * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
3306                          * allocating memory, we should bump c->tid now.
3307                          */
3308                         c->tid = next_tid(c->tid);
3309
3310                         /*
3311                          * Invoking slow path likely have side-effect
3312                          * of re-populating per CPU c->freelist
3313                          */
3314                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3315                                             _RET_IP_, c);
3316                         if (unlikely(!p[i]))
3317                                 goto error;
3318
3319                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3320                         maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3321
3322                         continue; /* goto for-loop */
3323                 }
3324                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3325                 p[i] = object;
3326                 maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3327         }
3328         c->tid = next_tid(c->tid);
3329         local_irq_enable();
3330
3331         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3332         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(flags, s))) {
3333                 int j;
3334
3335                 for (j = 0; j < i; j++)
3336                         memset(kasan_reset_tag(p[j]), 0, s->object_size);
3337         }
3338
3339         /* memcg and kmem_cache debug support */
3340         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p);
3341         return i;
3342 error:
3343         local_irq_enable();
3344         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, i, p);
3345         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3346         return 0;
3347 }
3348 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3349
3350
3351 /*
3352  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3353  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3354  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3355  * another.
3356  *
3357  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3358  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3359  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3360  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3361  * locking overhead.
3362  */
3363
3364 /*
3365  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3366  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3367  * and increases the number of allocations possible without having to
3368  * take the list_lock.
3369  */
3370 static unsigned int slub_min_order;
3371 static unsigned int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3372 static unsigned int slub_min_objects;
3373
3374 /*
3375  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3376  *
3377  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3378  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3379  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3380  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3381  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3382  * would be wasted.
3383  *
3384  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3385  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3386  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3387  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3388  *
3389  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3390  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3391  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3392  * of space in favor of a small page order.
3393  *
3394  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3395  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3396  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3397  * the smallest order which will fit the object.
3398  */
3399 static inline unsigned int slab_order(unsigned int size,
3400                 unsigned int min_objects, unsigned int max_order,
3401                 unsigned int fract_leftover)
3402 {
3403         unsigned int min_order = slub_min_order;
3404         unsigned int order;
3405
3406         if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3407                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3408
3409         for (order = max(min_order, (unsigned int)get_order(min_objects * size));
3410                         order <= max_order; order++) {
3411
3412                 unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
3413                 unsigned int rem;
3414
3415                 rem = slab_size % size;
3416
3417                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3418                         break;
3419         }
3420
3421         return order;
3422 }
3423
3424 static inline int calculate_order(unsigned int size)
3425 {
3426         unsigned int order;
3427         unsigned int min_objects;
3428         unsigned int max_objects;
3429         unsigned int nr_cpus;
3430
3431         /*
3432          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3433          * works by first attempting to generate a layout with
3434          * the best configuration and backing off gradually.
3435          *
3436          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3437          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3438          */
3439         min_objects = slub_min_objects;
3440         if (!min_objects) {
3441                 /*
3442                  * Some architectures will only update present cpus when
3443                  * onlining them, so don't trust the number if it's just 1. But
3444                  * we also don't want to use nr_cpu_ids always, as on some other
3445                  * architectures, there can be many possible cpus, but never
3446                  * onlined. Here we compromise between trying to avoid too high
3447                  * order on systems that appear larger than they are, and too
3448                  * low order on systems that appear smaller than they are.
3449                  */
3450                 nr_cpus = num_present_cpus();
3451                 if (nr_cpus <= 1)
3452                         nr_cpus = nr_cpu_ids;
3453                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpus) + 1);
3454         }
3455         max_objects = order_objects(slub_max_order, size);
3456         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3457
3458         while (min_objects > 1) {
3459                 unsigned int fraction;
3460
3461                 fraction = 16;
3462                 while (fraction >= 4) {
3463                         order = slab_order(size, min_objects,
3464                                         slub_max_order, fraction);
3465                         if (order <= slub_max_order)
3466                                 return order;
3467                         fraction /= 2;
3468                 }
3469                 min_objects--;
3470         }
3471
3472         /*
3473          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3474          * lets see if we can place a single object there.
3475          */
3476         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
3477         if (order <= slub_max_order)
3478                 return order;
3479
3480         /*
3481          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3482          */
3483         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
3484         if (order < MAX_ORDER)
3485                 return order;
3486         return -ENOSYS;
3487 }
3488
3489 static void
3490 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3491 {
3492         n->nr_partial = 0;
3493         spin_lock_init(&n->list_lock);
3494         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3495 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3496         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3497         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3498         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3499 #endif
3500 }
3501
3502 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3503 {
3504         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3505                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3506
3507         /*
3508          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3509          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3510          */
3511         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3512                                      2 * sizeof(void *));
3513
3514         if (!s->cpu_slab)
3515                 return 0;
3516
3517         init_kmem_cache_cpus(s);
3518
3519         return 1;
3520 }
3521
3522 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3523
3524 /*
3525  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3526  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3527  * possible.
3528  *
3529  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3530  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3531  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3532  */
3533 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3534 {
3535         struct page *page;
3536         struct kmem_cache_node *n;
3537
3538         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3539
3540         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3541
3542         BUG_ON(!page);
3543         if (page_to_nid(page) != node) {
3544                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3545                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3546         }
3547
3548         n = page->freelist;
3549         BUG_ON(!n);
3550 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3551         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3552         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3553 #endif
3554         n = kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3555                       GFP_KERNEL);
3556         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3557         page->inuse = 1;
3558         page->frozen = 0;
3559         kmem_cache_node->node[node] = n;
3560         init_kmem_cache_node(n);
3561         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3562
3563         /*
3564          * No locks need to be taken here as it has just been
3565          * initialized and there is no concurrent access.
3566          */
3567         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3568 }
3569
3570 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3571 {
3572         int node;
3573         struct kmem_cache_node *n;
3574
3575         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3576                 s->node[node] = NULL;
3577                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3578         }
3579 }
3580
3581 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3582 {
3583         cache_random_seq_destroy(s);
3584         free_percpu(s->cpu_slab);
3585         free_kmem_cache_nodes(s);
3586 }
3587
3588 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3589 {
3590         int node;
3591
3592         for_each_node_mask(node, slab_nodes) {
3593                 struct kmem_cache_node *n;
3594
3595                 if (slab_state == DOWN) {
3596                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3597                         continue;
3598                 }
3599                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3600                                                 GFP_KERNEL, node);
3601
3602                 if (!n) {
3603                         free_kmem_cache_nodes(s);
3604                         return 0;
3605                 }
3606
3607                 init_kmem_cache_node(n);
3608                 s->node[node] = n;
3609         }
3610         return 1;
3611 }
3612
3613 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3614 {
3615         if (min < MIN_PARTIAL)
3616                 min = MIN_PARTIAL;
3617         else if (min > MAX_PARTIAL)
3618                 min = MAX_PARTIAL;
3619         s->min_partial = min;
3620 }
3621
3622 static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
3623 {
3624 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
3625         /*
3626          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3627          * per cpu partial lists of a processor.
3628          *
3629          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3630          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3631          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3632          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3633          *
3634          * This setting also determines
3635          *
3636          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3637          *    per node list when we reach the limit.
3638          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3639          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3640          *    50% to keep some capacity around for frees.
3641          */
3642         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3643                 slub_set_cpu_partial(s, 0);
3644         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3645                 slub_set_cpu_partial(s, 2);
3646         else if (s->size >= 1024)
3647                 slub_set_cpu_partial(s, 6);
3648         else if (s->size >= 256)
3649                 slub_set_cpu_partial(s, 13);
3650         else
3651                 slub_set_cpu_partial(s, 30);
3652 #endif
3653 }
3654
3655 /*
3656  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3657  * a slab object.
3658  */
3659 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3660 {
3661         slab_flags_t flags = s->flags;
3662         unsigned int size = s->object_size;
3663         unsigned int freepointer_area;
3664         unsigned int order;
3665
3666         /*
3667          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3668          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3669          * the possible location of the free pointer.
3670          */
3671         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3672         /*
3673          * This is the area of the object where a freepointer can be
3674          * safely written. If redzoning adds more to the inuse size, we
3675          * can't use that portion for writing the freepointer, so
3676          * s->offset must be limited within this for the general case.
3677          */
3678         freepointer_area = size;
3679
3680 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3681         /*
3682          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3683          * the slab may touch the object after free or before allocation
3684          * then we should never poison the object itself.
3685          */
3686         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
3687                         !s->ctor)
3688                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3689         else
3690                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3691
3692
3693         /*
3694          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3695          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3696          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3697          */
3698         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3699                 size += sizeof(void *);
3700 #endif
3701
3702         /*
3703          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3704          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3705          */
3706         s->inuse = size;
3707
3708         if (((flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3709                 s->ctor)) {
3710                 /*
3711                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3712                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3713                  * kmem_cache_free.
3714                  *
3715                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3716                  * destructor or are poisoning the objects.
3717                  *
3718                  * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
3719                  * pointer is outside of the object is used in the
3720                  * freeptr_outside_object() function. If that is no
3721                  * longer true, the function needs to be modified.
3722                  */
3723                 s->offset = size;
3724                 size += sizeof(void *);
3725         } else if (freepointer_area > sizeof(void *)) {
3726                 /*
3727                  * Store freelist pointer near middle of object to keep
3728                  * it away from the edges of the object to avoid small
3729                  * sized over/underflows from neighboring allocations.
3730                  */
3731                 s->offset = ALIGN(freepointer_area / 2, sizeof(void *));
3732         }
3733
3734 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3735         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3736                 /*
3737                  * Need to store information about allocs and frees after
3738                  * the object.
3739                  */
3740                 size += 2 * sizeof(struct track);
3741 #endif
3742
3743         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3744 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3745         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3746                 /*
3747                  * Add some empty padding so that we can catch
3748                  * overwrites from earlier objects rather than let
3749                  * tracking information or the free pointer be
3750                  * corrupted if a user writes before the start
3751                  * of the object.
3752                  */
3753                 size += sizeof(void *);
3754
3755                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3756                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3757                 size += s->red_left_pad;
3758         }
3759 #endif
3760
3761         /*
3762          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3763          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3764          * each object to conform to the alignment.
3765          */
3766         size = ALIGN(size, s->align);
3767         s->size = size;
3768         s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
3769         if (forced_order >= 0)
3770                 order = forced_order;
3771         else
3772                 order = calculate_order(size);
3773
3774         if ((int)order < 0)
3775                 return 0;
3776
3777         s->allocflags = 0;
3778         if (order)
3779                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3780
3781         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3782                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3783
3784         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
3785                 s->allocflags |= GFP_DMA32;
3786
3787         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3788                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3789
3790         /*
3791          * Determine the number of objects per slab
3792          */
3793         s->oo = oo_make(order, size);
3794         s->min = oo_make(get_order(size), size);
3795         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3796                 s->max = s->oo;
3797
3798         return !!oo_objects(s->oo);
3799 }
3800
3801 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
3802 {
3803         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name);
3804 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
3805         s->random = get_random_long();
3806 #endif
3807
3808         if (!calculate_sizes(s, -1))
3809                 goto error;
3810         if (disable_higher_order_debug) {
3811                 /*
3812                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3813                  * order increased.
3814                  */
3815                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3816                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3817                         s->offset = 0;
3818                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3819                                 goto error;
3820                 }
3821         }
3822
3823 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3824     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3825         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3826                 /* Enable fast mode */
3827                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3828 #endif
3829
3830         /*
3831          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3832          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3833          */
3834         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3835
3836         set_cpu_partial(s);
3837
3838 #ifdef CONFIG_NUMA
3839         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3840 #endif
3841
3842         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3843         if (slab_state >= UP) {
3844                 if (init_cache_random_seq(s))
3845                         goto error;
3846         }
3847
3848         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3849                 goto error;
3850
3851         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3852                 return 0;
3853
3854         free_kmem_cache_nodes(s);
3855 error:
3856         return -EINVAL;
3857 }
3858
3859 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3860                               const char *text)
3861 {
3862 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3863         void *addr = page_address(page);
3864         unsigned long *map;
3865         void *p;
3866
3867         slab_err(s, page, text, s->name);
3868         slab_lock(page);
3869
3870         map = get_map(s, page);
3871         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3872
3873                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map)) {
3874                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3875                         print_tracking(s, p);
3876                 }
3877         }
3878         put_map(map);
3879         slab_unlock(page);
3880 #endif
3881 }
3882
3883 /*
3884  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3885  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3886  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3887  */
3888 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3889 {
3890         LIST_HEAD(discard);
3891         struct page *page, *h;
3892
3893         BUG_ON(irqs_disabled());
3894         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3895         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, slab_list) {
3896                 if (!page->inuse) {
3897                         remove_partial(n, page);
3898                         list_add(&page->slab_list, &discard);
3899                 } else {
3900                         list_slab_objects(s, page,
3901                           "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3902                 }
3903         }
3904         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3905
3906         list_for_each_entry_safe(page, h, &discard, slab_list)
3907                 discard_slab(s, page);
3908 }
3909
3910 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
3911 {
3912         int node;
3913         struct kmem_cache_node *n;
3914
3915         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
3916                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3917                         return false;
3918         return true;
3919 }
3920
3921 /*
3922  * Release all resources used by a slab cache.
3923  */
3924 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3925 {
3926         int node;
3927         struct kmem_cache_node *n;
3928
3929         flush_all(s);
3930         /* Attempt to free all objects */
3931         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3932                 free_partial(s, n);
3933                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3934                         return 1;
3935         }
3936         return 0;
3937 }
3938
3939 void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct page *page)
3940 {
3941         void *base;
3942         int __maybe_unused i;
3943         unsigned int objnr;
3944         void *objp;
3945         void *objp0;
3946         struct kmem_cache *s = page->slab_cache;
3947         struct track __maybe_unused *trackp;
3948
3949         kpp->kp_ptr = object;
3950         kpp->kp_page = page;
3951         kpp->kp_slab_cache = s;
3952         base = page_address(page);
3953         objp0 = kasan_reset_tag(object);
3954 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3955         objp = restore_red_left(s, objp0);
3956 #else
3957         objp = objp0;
3958 #endif
3959         objnr = obj_to_index(s, page, objp);
3960         kpp->kp_data_offset = (unsigned long)((char *)objp0 - (char *)objp);
3961         objp = base + s->size * objnr;
3962         kpp->kp_objp = objp;
3963         if (WARN_ON_ONCE(objp < base || objp >= base + page->objects * s->size || (objp - base) % s->size) ||
3964             !(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3965                 return;
3966 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3967         trackp = get_track(s, objp, TRACK_ALLOC);
3968         kpp->kp_ret = (void *)trackp->addr;
3969 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
3970         for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++) {
3971                 kpp->kp_stack[i] = (void *)trackp->addrs[i];
3972                 if (!kpp->kp_stack[i])
3973                         break;
3974         }
3975 #endif
3976 #endif
3977 }
3978
3979 /********************************************************************
3980  *              Kmalloc subsystem
3981  *******************************************************************/
3982
3983 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3984 {
3985         get_option(&str, (int *)&slub_min_order);
3986
3987         return 1;
3988 }
3989
3990 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3991
3992 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3993 {
3994         get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
3995         slub_max_order = min(slub_max_order, (unsigned int)MAX_ORDER - 1);
3996
3997         return 1;
3998 }
3999
4000 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
4001
4002 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
4003 {
4004         get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);
4005
4006         return 1;
4007 }
4008
4009 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
4010
4011 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
4012 {
4013         struct kmem_cache *s;
4014         void *ret;
4015
4016         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4017                 return kmalloc_large(size, flags);
4018
4019         s = kmalloc_slab(size, flags);
4020
4021         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4022                 return s;
4023
4024         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
4025
4026         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
4027
4028         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4029
4030         return ret;
4031 }
4032 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
4033
4034 #ifdef CONFIG_NUMA
4035 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
4036 {
4037         struct page *page;
4038         void *ptr = NULL;
4039         unsigned int order = get_order(size);
4040
4041         flags |= __GFP_COMP;
4042         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
4043         if (page) {
4044                 ptr = page_address(page);
4045                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
4046                                       PAGE_SIZE << order);
4047         }
4048
4049         return kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
4050 }
4051
4052 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
4053 {
4054         struct kmem_cache *s;
4055         void *ret;
4056
4057         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4058                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
4059
4060                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
4061                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4062                                    flags, node);
4063
4064                 return ret;
4065         }
4066
4067         s = kmalloc_slab(size, flags);
4068
4069         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4070                 return s;
4071
4072         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
4073
4074         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
4075
4076         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4077
4078         return ret;
4079 }
4080 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
4081 #endif  /* CONFIG_NUMA */
4082
4083 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
4084 /*
4085  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
4086  * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
4087  * cache's usercopy region.
4088  *
4089  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
4090  * to indicate an error.
4091  */
4092 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n, struct page *page,
4093                          bool to_user)
4094 {
4095         struct kmem_cache *s;
4096         unsigned int offset;
4097         size_t object_size;
4098
4099         ptr = kasan_reset_tag(ptr);
4100
4101         /* Find object and usable object size. */
4102         s = page->slab_cache;
4103
4104         /* Reject impossible pointers. */
4105         if (ptr < page_address(page))
4106                 usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
4107                                to_user, 0, n);
4108
4109         /* Find offset within object. */
4110         offset = (ptr - page_address(page)) % s->size;
4111
4112         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
4113         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
4114                 if (offset < s->red_left_pad)
4115                         usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
4116                                        s->name, to_user, offset, n);
4117                 offset -= s->red_left_pad;
4118         }
4119
4120         /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
4121         if (offset >= s->useroffset &&
4122             offset - s->useroffset <= s->usersize &&
4123             n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
4124                 return;
4125
4126         /*
4127          * If the copy is still within the allocated object, produce
4128          * a warning instead of rejecting the copy. This is intended
4129          * to be a temporary method to find any missing usercopy
4130          * whitelists.
4131          */
4132         object_size = slab_ksize(s);
4133         if (usercopy_fallback &&
4134             offset <= object_size && n <= object_size - offset) {
4135                 usercopy_warn("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4136                 return;
4137         }
4138
4139         usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4140 }
4141 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
4142
4143 size_t __ksize(const void *object)
4144 {
4145         struct page *page;
4146
4147         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
4148                 return 0;
4149
4150         page = virt_to_head_page(object);
4151
4152         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4153                 WARN_ON(!PageCompound(page));
4154                 return page_size(page);
4155         }
4156
4157         return slab_ksize(page->slab_cache);
4158 }
4159 EXPORT_SYMBOL(__ksize);
4160
4161 void kfree(const void *x)
4162 {
4163         struct page *page;
4164         void *object = (void *)x;
4165
4166         trace_kfree(_RET_IP_, x);
4167
4168         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
4169                 return;
4170
4171         page = virt_to_head_page(x);
4172         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4173                 unsigned int order = compound_order(page);
4174
4175                 BUG_ON(!PageCompound(page));
4176                 kfree_hook(object);
4177                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
4178                                       -(PAGE_SIZE << order));
4179                 __free_pages(page, order);
4180                 return;
4181         }
4182         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
4183 }
4184 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4185
4186 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
4187
4188 /*
4189  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
4190  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
4191  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
4192  *
4193  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
4194  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
4195  * are freed in them.
4196  */
4197 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
4198 {
4199         int node;
4200         int i;
4201         struct kmem_cache_node *n;
4202         struct page *page;
4203         struct page *t;
4204         struct list_head discard;
4205         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
4206         unsigned long flags;
4207         int ret = 0;
4208
4209         flush_all(s);
4210         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4211                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
4212                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
4213                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
4214
4215                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4216
4217                 /*
4218                  * Build lists of slabs to discard or promote.
4219                  *
4220                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
4221                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
4222                  */
4223                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, slab_list) {
4224                         int free = page->objects - page->inuse;
4225
4226                         /* Do not reread page->inuse */
4227                         barrier();
4228
4229                         /* We do not keep full slabs on the list */
4230                         BUG_ON(free <= 0);
4231
4232                         if (free == page->objects) {
4233                                 list_move(&page->slab_list, &discard);
4234                                 n->nr_partial--;
4235                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
4236                                 list_move(&page->slab_list, promote + free - 1);
4237                 }
4238
4239                 /*
4240                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
4241                  * partial list.
4242                  */
4243                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
4244                         list_splice(promote + i, &n->partial);
4245
4246                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4247
4248                 /* Release empty slabs */
4249                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, slab_list)
4250                         discard_slab(s, page);
4251
4252                 if (slabs_node(s, node))
4253                         ret = 1;
4254         }
4255
4256         return ret;
4257 }
4258
4259 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
4260 {
4261         struct kmem_cache *s;
4262
4263         mutex_lock(&slab_mutex);
4264         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
4265                 __kmem_cache_shrink(s);
4266         mutex_unlock(&slab_mutex);
4267
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
4272 {
4273         struct memory_notify *marg = arg;
4274         int offline_node;
4275
4276         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
4277
4278         /*
4279          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
4280          * for it yet.
4281          */
4282         if (offline_node < 0)
4283                 return;
4284
4285         mutex_lock(&slab_mutex);
4286         node_clear(offline_node, slab_nodes);
4287         /*
4288          * We no longer free kmem_cache_node structures here, as it would be
4289          * racy with all get_node() users, and infeasible to protect them with
4290          * slab_mutex.
4291          */
4292         mutex_unlock(&slab_mutex);
4293 }
4294
4295 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4296 {
4297         struct kmem_cache_node *n;
4298         struct kmem_cache *s;
4299         struct memory_notify *marg = arg;
4300         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4301         int ret = 0;
4302
4303         /*
4304          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4305          * already created. Nothing to do.
4306          */
4307         if (nid < 0)
4308                 return 0;
4309
4310         /*
4311          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4312          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4313          * online.
4314          */
4315         mutex_lock(&slab_mutex);
4316         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4317                 /*
4318                  * The structure may already exist if the node was previously
4319                  * onlined and offlined.
4320                  */
4321                 if (get_node(s, nid))
4322                         continue;
4323                 /*
4324                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4325                  *      since memory is not yet available from the node that
4326                  *      is brought up.
4327                  */
4328                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4329                 if (!n) {
4330                         ret = -ENOMEM;
4331                         goto out;
4332                 }
4333                 init_kmem_cache_node(n);
4334                 s->node[nid] = n;
4335         }
4336         /*
4337          * Any cache created after this point will also have kmem_cache_node
4338          * initialized for the new node.
4339          */
4340         node_set(nid, slab_nodes);
4341 out:
4342         mutex_unlock(&slab_mutex);
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4347                                 unsigned long action, void *arg)
4348 {
4349         int ret = 0;
4350
4351         switch (action) {
4352         case MEM_GOING_ONLINE:
4353                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4354                 break;
4355         case MEM_GOING_OFFLINE:
4356                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4357                 break;
4358         case MEM_OFFLINE:
4359         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4360                 slab_mem_offline_callback(arg);
4361                 break;
4362         case MEM_ONLINE:
4363         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4364                 break;
4365         }
4366         if (ret)
4367                 ret = notifier_from_errno(ret);
4368         else
4369                 ret = NOTIFY_OK;
4370         return ret;
4371 }
4372
4373 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4374         .notifier_call = slab_memory_callback,
4375         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4376 };
4377
4378 /********************************************************************
4379  *                      Basic setup of slabs
4380  *******************************************************************/
4381
4382 /*
4383  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4384  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4385  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4386  */
4387
4388 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4389 {
4390         int node;
4391         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4392         struct kmem_cache_node *n;
4393
4394         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4395
4396         /*
4397          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4398          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4399          * IPIs around.
4400          */
4401         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4402         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4403                 struct page *p;
4404
4405                 list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
4406                         p->slab_cache = s;
4407
4408 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4409                 list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
4410                         p->slab_cache = s;
4411 #endif
4412         }
4413         list_add(&s->list, &slab_caches);
4414         return s;
4415 }
4416
4417 void __init kmem_cache_init(void)
4418 {
4419         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4420                 boot_kmem_cache_node;
4421         int node;
4422
4423         if (debug_guardpage_minorder())
4424                 slub_max_order = 0;
4425
4426         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4427         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4428
4429         /*
4430          * Initialize the nodemask for which we will allocate per node
4431          * structures. Here we don't need taking slab_mutex yet.
4432          */
4433         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4434                 node_set(node, slab_nodes);
4435
4436         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4437                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4438
4439         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4440
4441         /* Able to allocate the per node structures */
4442         slab_state = PARTIAL;
4443
4444         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4445                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4446                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4447                        SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4448
4449         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4450         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4451
4452         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4453         setup_kmalloc_cache_index_table();
4454         create_kmalloc_caches(0);
4455
4456         /* Setup random freelists for each cache */
4457         init_freelist_randomization();
4458
4459         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4460                                   slub_cpu_dead);
4461
4462         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
4463                 cache_line_size(),
4464                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4465                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4466 }
4467
4468 void __init kmem_cache_init_late(void)
4469 {
4470 }
4471
4472 struct kmem_cache *
4473 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
4474                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
4475 {
4476         struct kmem_cache *s;
4477
4478         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4479         if (s) {
4480                 s->refcount++;
4481
4482                 /*
4483                  * Adjust the object sizes so that we clear
4484                  * the complete object on kzalloc.
4485                  */
4486                 s->object_size = max(s->object_size, size);
4487                 s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4488
4489                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4490                         s->refcount--;
4491                         s = NULL;
4492                 }
4493         }
4494
4495         return s;
4496 }
4497
4498 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4499 {
4500         int err;
4501
4502         err = kmem_cache_open(s, flags);
4503         if (err)
4504                 return err;
4505
4506         /* Mutex is not taken during early boot */
4507         if (slab_state <= UP)
4508                 return 0;
4509
4510         err = sysfs_slab_add(s);
4511         if (err)
4512                 __kmem_cache_release(s);
4513
4514         return err;
4515 }
4516
4517 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4518 {
4519         struct kmem_cache *s;
4520         void *ret;
4521
4522         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4523                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4524
4525         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4526
4527         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4528                 return s;
4529
4530         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4531
4532         /* Honor the call site pointer we received. */
4533         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4534
4535         return ret;
4536 }
4537 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
4538
4539 #ifdef CONFIG_NUMA
4540 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4541                                         int node, unsigned long caller)
4542 {
4543         struct kmem_cache *s;
4544         void *ret;
4545
4546         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4547                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4548
4549                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4550                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4551                                    gfpflags, node);
4552
4553                 return ret;
4554         }
4555
4556         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4557
4558         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4559                 return s;
4560
4561         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4562
4563         /* Honor the call site pointer we received. */
4564         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4565
4566         return ret;
4567 }
4568 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
4569 #endif
4570
4571 #ifdef CONFIG_SYSFS
4572 static int count_inuse(struct page *page)
4573 {
4574         return page->inuse;
4575 }
4576
4577 static int count_total(struct page *page)
4578 {
4579         return page->objects;
4580 }
4581 #endif
4582
4583 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4584 static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
4585 {
4586         void *p;
4587         void *addr = page_address(page);
4588         unsigned long *map;
4589
4590         slab_lock(page);
4591
4592         if (!check_slab(s, page) || !on_freelist(s, page, NULL))
4593                 goto unlock;
4594
4595         /* Now we know that a valid freelist exists */
4596         map = get_map(s, page);
4597         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4598                 u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map) ?
4599                          SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;
4600
4601                 if (!check_object(s, page, p, val))
4602                         break;
4603         }
4604         put_map(map);
4605 unlock:
4606         slab_unlock(page);
4607 }
4608
4609 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4610                 struct kmem_cache_node *n)
4611 {
4612         unsigned long count = 0;
4613         struct page *page;
4614         unsigned long flags;
4615
4616         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4617
4618         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list) {
4619                 validate_slab(s, page);
4620                 count++;
4621         }
4622         if (count != n->nr_partial)
4623                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4624                        s->name, count, n->nr_partial);
4625
4626         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4627                 goto out;
4628
4629         list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list) {
4630                 validate_slab(s, page);
4631                 count++;
4632         }
4633         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4634                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4635                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4636
4637 out:
4638         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4639         return count;
4640 }
4641
4642 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4643 {
4644         int node;
4645         unsigned long count = 0;
4646         struct kmem_cache_node *n;
4647
4648         flush_all(s);
4649         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4650                 count += validate_slab_node(s, n);
4651
4652         return count;
4653 }
4654 /*
4655  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4656  * and freed.
4657  */
4658
4659 struct location {
4660         unsigned long count;
4661         unsigned long addr;
4662         long long sum_time;
4663         long min_time;
4664         long max_time;
4665         long min_pid;
4666         long max_pid;
4667         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4668         nodemask_t nodes;
4669 };
4670
4671 struct loc_track {
4672         unsigned long max;
4673         unsigned long count;
4674         struct location *loc;
4675 };
4676
4677 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4678 {
4679         if (t->max)
4680                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4681                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4682 }
4683
4684 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4685 {
4686         struct location *l;
4687         int order;
4688
4689         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4690
4691         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4692         if (!l)
4693                 return 0;
4694
4695         if (t->count) {
4696                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4697                 free_loc_track(t);
4698         }
4699         t->max = max;
4700         t->loc = l;
4701         return 1;
4702 }
4703
4704 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4705                                 const struct track *track)
4706 {
4707         long start, end, pos;
4708         struct location *l;
4709         unsigned long caddr;
4710         unsigned long age = jiffies - track->when;
4711
4712         start = -1;
4713         end = t->count;
4714
4715         for ( ; ; ) {
4716                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4717
4718                 /*
4719                  * There is nothing at "end". If we end up there
4720                  * we need to add something to before end.
4721                  */
4722                 if (pos == end)
4723                         break;
4724
4725                 caddr = t->loc[pos].addr;
4726                 if (track->addr == caddr) {
4727
4728                         l = &t->loc[pos];
4729                         l->count++;
4730                         if (track->when) {
4731                                 l->sum_time += age;
4732                                 if (age < l->min_time)
4733                                         l->min_time = age;
4734                                 if (age > l->max_time)
4735                                         l->max_time = age;
4736
4737                                 if (track->pid < l->min_pid)
4738                                         l->min_pid = track->pid;
4739                                 if (track->pid > l->max_pid)
4740                                         l->max_pid = track->pid;
4741
4742                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4743                                                 to_cpumask(l->cpus));
4744                         }
4745                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4746                         return 1;
4747                 }
4748
4749                 if (track->addr < caddr)
4750                         end = pos;
4751                 else
4752                         start = pos;
4753         }
4754
4755         /*
4756          * Not found. Insert new tracking element.
4757          */
4758         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4759                 return 0;
4760
4761         l = t->loc + pos;
4762         if (pos < t->count)
4763                 memmove(l + 1, l,
4764                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4765         t->count++;
4766         l->count = 1;
4767         l->addr = track->addr;
4768         l->sum_time = age;
4769         l->min_time = age;
4770         l->max_time = age;
4771         l->min_pid = track->pid;
4772         l->max_pid = track->pid;
4773         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4774         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4775         nodes_clear(l->nodes);
4776         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4777         return 1;
4778 }
4779
4780 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4781                 struct page *page, enum track_item alloc)
4782 {
4783         void *addr = page_address(page);
4784         void *p;
4785         unsigned long *map;
4786
4787         map = get_map(s, page);
4788         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4789                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map))
4790                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4791         put_map(map);
4792 }
4793
4794 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4795                           enum track_item alloc)
4796 {
4797         int len = 0;
4798         unsigned long i;
4799         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4800         int node;
4801         struct kmem_cache_node *n;
4802
4803         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4804                              GFP_KERNEL)) {
4805                 return sysfs_emit(buf, "Out of memory\n");
4806         }
4807         /* Push back cpu slabs */
4808         flush_all(s);
4809
4810         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4811                 unsigned long flags;
4812                 struct page *page;
4813
4814                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4815                         continue;
4816
4817                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4818                 list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
4819                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4820                 list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list)
4821                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4822                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4823         }
4824
4825         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4826                 struct location *l = &t.loc[i];
4827
4828                 len += sysfs_emit_at(buf, len, "%7ld ", l->count);
4829
4830                 if (l->addr)
4831                         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%pS", (void *)l->addr);
4832                 else
4833                         len += sysfs_emit_at(buf, len, "<not-available>");
4834
4835                 if (l->sum_time != l->min_time)
4836                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " age=%ld/%ld/%ld",
4837                                              l->min_time,
4838                                              (long)div_u64(l->sum_time,
4839                                                            l->count),
4840                                              l->max_time);
4841                 else
4842                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " age=%ld", l->min_time);
4843
4844                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4845                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " pid=%ld-%ld",
4846                                              l->min_pid, l->max_pid);
4847                 else
4848                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " pid=%ld",
4849                                              l->min_pid);
4850
4851                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4852                     !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)))
4853                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " cpus=%*pbl",
4854                                              cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4855
4856                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes))
4857                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " nodes=%*pbl",
4858                                              nodemask_pr_args(&l->nodes));
4859
4860                 len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
4861         }
4862
4863         free_loc_track(&t);
4864         if (!t.count)
4865                 len += sysfs_emit_at(buf, len, "No data\n");
4866
4867         return len;
4868 }
4869 #endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4870
4871 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4872 static void __init resiliency_test(void)
4873 {
4874         u8 *p;
4875         int type = KMALLOC_NORMAL;
4876
4877         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4878
4879         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4880         pr_err("-----------------------\n");
4881         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4882
4883         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4884         p[16] = 0x12;
4885         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4886                p + 16);
4887
4888         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][4]);
4889
4890         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4891         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4892         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4893         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4894                p);
4895         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4896
4897         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][5]);
4898         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4899         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4900         *p = 0x56;
4901         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4902                p);
4903         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4904         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][6]);
4905
4906         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4907         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4908         kfree(p);
4909         *p = 0x78;
4910         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4911         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][7]);
4912
4913         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4914         kfree(p);
4915         p[50] = 0x9a;
4916         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4917         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][8]);
4918
4919         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4920         kfree(p);
4921         p[512] = 0xab;
4922         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4923         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][9]);
4924 }
4925 #else
4926 #ifdef CONFIG_SYSFS
4927 static void resiliency_test(void) {};
4928 #endif
4929 #endif  /* SLUB_RESILIENCY_TEST */
4930
4931 #ifdef CONFIG_SYSFS
4932 enum slab_stat_type {
4933         SL_ALL,                 /* All slabs */
4934         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4935         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4936         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4937         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4938 };
4939
4940 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4941 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4942 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4943 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4944 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4945
4946 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4947                                  char *buf, unsigned long flags)
4948 {
4949         unsigned long total = 0;
4950         int node;
4951         int x;
4952         unsigned long *nodes;
4953         int len = 0;
4954
4955         nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4956         if (!nodes)
4957                 return -ENOMEM;
4958
4959         if (flags & SO_CPU) {
4960                 int cpu;
4961
4962                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4963                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4964                                                                cpu);
4965                         int node;
4966                         struct page *page;
4967
4968                         page = READ_ONCE(c->page);
4969                         if (!page)
4970                                 continue;
4971
4972                         node = page_to_nid(page);
4973                         if (flags & SO_TOTAL)
4974                                 x = page->objects;
4975                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4976                                 x = page->inuse;
4977                         else
4978                                 x = 1;
4979
4980                         total += x;
4981                         nodes[node] += x;
4982
4983                         page = slub_percpu_partial_read_once(c);
4984                         if (page) {
4985                                 node = page_to_nid(page);
4986                                 if (flags & SO_TOTAL)
4987                                         WARN_ON_ONCE(1);
4988                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4989                                         WARN_ON_ONCE(1);
4990                                 else
4991                                         x = page->pages;
4992                                 total += x;
4993                                 nodes[node] += x;
4994                         }
4995                 }
4996         }
4997
4998         /*
4999          * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
5000          * already held which will conflict with an existing lock order:
5001          *
5002          * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
5003          *
5004          * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
5005          * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
5006          * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
5007          */
5008
5009 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5010         if (flags & SO_ALL) {
5011                 struct kmem_cache_node *n;
5012
5013                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5014
5015                         if (flags & SO_TOTAL)
5016                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
5017                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5018                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
5019                                         count_partial(n, count_free);
5020                         else
5021                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5022                         total += x;
5023                         nodes[node] += x;
5024                 }
5025
5026         } else
5027 #endif
5028         if (flags & SO_PARTIAL) {
5029                 struct kmem_cache_node *n;
5030
5031                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5032                         if (flags & SO_TOTAL)
5033                                 x = count_partial(n, count_total);
5034                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5035                                 x = count_partial(n, count_inuse);
5036                         else
5037                                 x = n->nr_partial;
5038                         total += x;
5039                         nodes[node] += x;
5040                 }
5041         }
5042
5043         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", total);
5044 #ifdef CONFIG_NUMA
5045         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++) {
5046                 if (nodes[node])
5047                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " N%d=%lu",
5048                                              node, nodes[node]);
5049         }
5050 #endif
5051         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5052         kfree(nodes);
5053
5054         return len;
5055 }
5056
5057 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
5058 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
5059
5060 struct slab_attribute {
5061         struct attribute attr;
5062         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
5063         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
5064 };
5065
5066 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
5067         static struct slab_attribute _name##_attr = \
5068         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
5069
5070 #define SLAB_ATTR(_name) \
5071         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
5072         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
5073
5074 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5075 {
5076         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->size);
5077 }
5078 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
5079
5080 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5081 {
5082         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->align);
5083 }
5084 SLAB_ATTR_RO(align);
5085
5086 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5087 {
5088         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->object_size);
5089 }
5090 SLAB_ATTR_RO(object_size);
5091
5092 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5093 {
5094         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
5095 }
5096 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
5097
5098 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5099 {
5100         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
5101 }
5102 SLAB_ATTR_RO(order);
5103
5104 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5105 {
5106         return sysfs_emit(buf, "%lu\n", s->min_partial);
5107 }
5108
5109 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5110                                  size_t length)
5111 {
5112         unsigned long min;
5113         int err;
5114
5115         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
5116         if (err)
5117                 return err;
5118
5119         set_min_partial(s, min);
5120         return length;
5121 }
5122 SLAB_ATTR(min_partial);
5123
5124 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5125 {
5126         return sysfs_emit(buf, "%u\n", slub_cpu_partial(s));
5127 }
5128
5129 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5130                                  size_t length)
5131 {
5132         unsigned int objects;
5133         int err;
5134
5135         err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
5136         if (err)
5137                 return err;
5138         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
5139                 return -EINVAL;
5140
5141         slub_set_cpu_partial(s, objects);
5142         flush_all(s);
5143         return length;
5144 }
5145 SLAB_ATTR(cpu_partial);
5146
5147 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5148 {
5149         if (!s->ctor)
5150                 return 0;
5151         return sysfs_emit(buf, "%pS\n", s->ctor);
5152 }
5153 SLAB_ATTR_RO(ctor);
5154
5155 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5156 {
5157         return sysfs_emit(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
5158 }
5159 SLAB_ATTR_RO(aliases);
5160
5161 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5162 {
5163         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
5164 }
5165 SLAB_ATTR_RO(partial);
5166
5167 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5168 {
5169         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
5170 }
5171 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
5172
5173 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5174 {
5175         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
5176 }
5177 SLAB_ATTR_RO(objects);
5178
5179 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5180 {
5181         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
5182 }
5183 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
5184
5185 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5186 {
5187         int objects = 0;
5188         int pages = 0;
5189         int cpu;
5190         int len = 0;
5191
5192         for_each_online_cpu(cpu) {
5193                 struct page *page;
5194
5195                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5196
5197                 if (page) {
5198                         pages += page->pages;
5199                         objects += page->pobjects;
5200                 }
5201         }
5202
5203         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%d(%d)", objects, pages);
5204
5205 #ifdef CONFIG_SMP
5206         for_each_online_cpu(cpu) {
5207                 struct page *page;
5208
5209                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5210                 if (page)
5211                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%d(%d)",
5212                                              cpu, page->pobjects, page->pages);
5213         }
5214 #endif
5215         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5216
5217         return len;
5218 }
5219 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
5220
5221 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5222 {
5223         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
5224 }
5225 SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);
5226
5227 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5228 {
5229         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
5230 }
5231 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
5232
5233 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5234 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5235 {
5236         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
5237 }
5238 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
5239 #endif
5240
5241 static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5242 {
5243         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->usersize);
5244 }
5245 SLAB_ATTR_RO(usersize);
5246
5247 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5248 {
5249         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
5250 }
5251 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5252
5253 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5254 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5255 {
5256         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5257 }
5258 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5259
5260 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5261 {
5262         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5263 }
5264 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5265
5266 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5267 {
5268         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5269 }
5270 SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);
5271
5272 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5273 {
5274         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5275 }
5276 SLAB_ATTR_RO(trace);
5277
5278 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5279 {
5280         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5281 }
5282
5283 SLAB_ATTR_RO(red_zone);
5284
5285 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5286 {
5287         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5288 }
5289
5290 SLAB_ATTR_RO(poison);
5291
5292 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5293 {
5294         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5295 }
5296
5297 SLAB_ATTR_RO(store_user);
5298
5299 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5300 {
5301         return 0;
5302 }
5303
5304 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5305                         const char *buf, size_t length)
5306 {
5307         int ret = -EINVAL;
5308
5309         if (buf[0] == '1') {
5310                 ret = validate_slab_cache(s);
5311                 if (ret >= 0)
5312                         ret = length;
5313         }
5314         return ret;
5315 }
5316 SLAB_ATTR(validate);
5317
5318 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5319 {
5320         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5321                 return -ENOSYS;
5322         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5323 }
5324 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5325
5326 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5327 {
5328         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5329                 return -ENOSYS;
5330         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5331 }
5332 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5333 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5334
5335 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5336 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5337 {
5338         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5339 }
5340 SLAB_ATTR_RO(failslab);
5341 #endif
5342
5343 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5344 {
5345         return 0;
5346 }
5347
5348 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5349                         const char *buf, size_t length)
5350 {
5351         if (buf[0] == '1')
5352                 kmem_cache_shrink(s);
5353         else
5354                 return -EINVAL;
5355         return length;
5356 }
5357 SLAB_ATTR(shrink);
5358
5359 #ifdef CONFIG_NUMA
5360 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5361 {
5362         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5363 }
5364
5365 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5366                                 const char *buf, size_t length)
5367 {
5368         unsigned int ratio;
5369         int err;
5370
5371         err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
5372         if (err)
5373                 return err;
5374         if (ratio > 100)
5375                 return -ERANGE;
5376
5377         s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5378
5379         return length;
5380 }
5381 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5382 #endif
5383
5384 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5385 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5386 {
5387         unsigned long sum  = 0;
5388         int cpu;
5389         int len = 0;
5390         int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);
5391
5392         if (!data)
5393                 return -ENOMEM;
5394
5395         for_each_online_cpu(cpu) {
5396                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5397
5398                 data[cpu] = x;
5399                 sum += x;
5400         }
5401
5402         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", sum);
5403
5404 #ifdef CONFIG_SMP
5405         for_each_online_cpu(cpu) {
5406                 if (data[cpu])
5407                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%u",
5408                                              cpu, data[cpu]);
5409         }
5410 #endif
5411         kfree(data);
5412         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5413
5414         return len;
5415 }
5416
5417 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5418 {
5419         int cpu;
5420
5421         for_each_online_cpu(cpu)
5422                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5423 }
5424
5425 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5426 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5427 {                                                               \
5428         return show_stat(s, buf, si);                           \
5429 }                                                               \
5430 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5431                                 const char *buf, size_t length) \
5432 {                                                               \
5433         if (buf[0] != '0')                                      \
5434                 return -EINVAL;                                 \
5435         clear_stat(s, si);                                      \
5436         return length;                                          \
5437 }                                                               \
5438 SLAB_ATTR(text);                                                \
5439
5440 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5441 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5442 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5443 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5444 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5445 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5446 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5447 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5448 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5449 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5450 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5451 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5452 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5453 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5454 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5455 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5456 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5457 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5458 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5459 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5460 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5461 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5462 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5463 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5464 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5465 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5466 #endif  /* CONFIG_SLUB_STATS */
5467
5468 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5469         &slab_size_attr.attr,
5470         &object_size_attr.attr,
5471         &objs_per_slab_attr.attr,
5472         &order_attr.attr,
5473         &min_partial_attr.attr,
5474         &cpu_partial_attr.attr,
5475         &objects_attr.attr,
5476         &objects_partial_attr.attr,
5477         &partial_attr.attr,
5478         &cpu_slabs_attr.attr,
5479         &ctor_attr.attr,
5480         &aliases_attr.attr,
5481         &align_attr.attr,
5482         &hwcache_align_attr.attr,
5483         &reclaim_account_attr.attr,
5484         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5485         &shrink_attr.attr,
5486         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5487 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5488         &total_objects_attr.attr,
5489         &slabs_attr.attr,
5490         &sanity_checks_attr.attr,
5491         &trace_attr.attr,
5492         &red_zone_attr.attr,
5493         &poison_attr.attr,
5494         &store_user_attr.attr,
5495         &validate_attr.attr,
5496         &alloc_calls_attr.attr,
5497         &free_calls_attr.attr,
5498 #endif
5499 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5500         &cache_dma_attr.attr,
5501 #endif
5502 #ifdef CONFIG_NUMA
5503         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5504 #endif
5505 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5506         &alloc_fastpath_attr.attr,
5507         &alloc_slowpath_attr.attr,
5508         &free_fastpath_attr.attr,
5509         &free_slowpath_attr.attr,
5510         &free_frozen_attr.attr,
5511         &free_add_partial_attr.attr,
5512         &free_remove_partial_attr.attr,
5513         &alloc_from_partial_attr.attr,
5514         &alloc_slab_attr.attr,
5515         &alloc_refill_attr.attr,
5516         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5517         &free_slab_attr.attr,
5518         &cpuslab_flush_attr.attr,
5519         &deactivate_full_attr.attr,
5520         &deactivate_empty_attr.attr,
5521         &deactivate_to_head_attr.attr,
5522         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5523         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5524         &deactivate_bypass_attr.attr,
5525         &order_fallback_attr.attr,
5526         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5527         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5528         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5529         &cpu_partial_free_attr.attr,
5530         &cpu_partial_node_attr.attr,
5531         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5532 #endif
5533 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5534         &failslab_attr.attr,
5535 #endif
5536         &usersize_attr.attr,
5537
5538         NULL
5539 };
5540
5541 static const struct attribute_group slab_attr_group = {
5542         .attrs = slab_attrs,
5543 };
5544
5545 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5546                                 struct attribute *attr,
5547                                 char *buf)
5548 {
5549         struct slab_attribute *attribute;
5550         struct kmem_cache *s;
5551         int err;
5552
5553         attribute = to_slab_attr(attr);
5554         s = to_slab(kobj);
5555
5556         if (!attribute->show)
5557                 return -EIO;
5558
5559         err = attribute->show(s, buf);
5560
5561         return err;
5562 }
5563
5564 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5565                                 struct attribute *attr,
5566                                 const char *buf, size_t len)
5567 {
5568         struct slab_attribute *attribute;
5569         struct kmem_cache *s;
5570         int err;
5571
5572         attribute = to_slab_attr(attr);
5573         s = to_slab(kobj);
5574
5575         if (!attribute->store)
5576                 return -EIO;
5577
5578         err = attribute->store(s, buf, len);
5579         return err;
5580 }
5581
5582 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5583 {
5584         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5585 }
5586
5587 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5588         .show = slab_attr_show,
5589         .store = slab_attr_store,
5590 };
5591
5592 static struct kobj_type slab_ktype = {
5593         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5594         .release = kmem_cache_release,
5595 };
5596
5597 static struct kset *slab_kset;
5598
5599 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5600 {
5601         return slab_kset;
5602 }
5603
5604 #define ID_STR_LENGTH 64
5605
5606 /* Create a unique string id for a slab cache:
5607  *
5608  * Format       :[flags-]size
5609  */
5610 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5611 {
5612         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5613         char *p = name;
5614
5615         BUG_ON(!name);
5616
5617         *p++ = ':';
5618         /*
5619          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5620          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5621          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5622          * are matched during merging to guarantee that the id is
5623          * unique.
5624          */
5625         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5626                 *p++ = 'd';
5627         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
5628                 *p++ = 'D';
5629         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5630                 *p++ = 'a';
5631         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5632                 *p++ = 'F';
5633         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5634                 *p++ = 'A';
5635         if (p != name + 1)
5636                 *p++ = '-';
5637         p += sprintf(p, "%07u", s->size);
5638
5639         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5640         return name;
5641 }
5642
5643 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5644 {
5645         int err;
5646         const char *name;
5647         struct kset *kset = cache_kset(s);
5648         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5649
5650         if (!kset) {
5651                 kobject_init(&s->kobj, &slab_ktype);
5652                 return 0;
5653         }
5654
5655         if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
5656                         (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
5657                 unmergeable = 1;
5658
5659         if (unmergeable) {
5660                 /*
5661                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5662                  * This is typically the case for debug situations. In that
5663                  * case we can catch duplicate names easily.
5664                  */
5665                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5666                 name = s->name;
5667         } else {
5668                 /*
5669                  * Create a unique name for the slab as a target
5670                  * for the symlinks.
5671                  */
5672                 name = create_unique_id(s);
5673         }
5674
5675         s->kobj.kset = kset;
5676         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5677         if (err)
5678                 goto out;
5679
5680         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5681         if (err)
5682                 goto out_del_kobj;
5683
5684         if (!unmergeable) {
5685                 /* Setup first alias */
5686                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5687         }
5688 out:
5689         if (!unmergeable)
5690                 kfree(name);
5691         return err;
5692 out_del_kobj:
5693         kobject_del(&s->kobj);
5694         goto out;
5695 }
5696
5697 void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
5698 {
5699         if (slab_state >= FULL)
5700                 kobject_del(&s->kobj);
5701 }
5702
5703 void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
5704 {
5705         if (slab_state >= FULL)
5706                 kobject_put(&s->kobj);
5707 }
5708
5709 /*
5710  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5711  * available lest we lose that information.
5712  */
5713 struct saved_alias {
5714         struct kmem_cache *s;
5715         const char *name;
5716         struct saved_alias *next;
5717 };
5718
5719 static struct saved_alias *alias_list;
5720
5721 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5722 {
5723         struct saved_alias *al;
5724
5725         if (slab_state == FULL) {
5726                 /*
5727                  * If we have a leftover link then remove it.
5728                  */
5729                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5730                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5731         }
5732
5733         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5734         if (!al)
5735                 return -ENOMEM;
5736
5737         al->s = s;
5738         al->name = name;
5739         al->next = alias_list;
5740         alias_list = al;
5741         return 0;
5742 }
5743
5744 static int __init slab_sysfs_init(void)
5745 {
5746         struct kmem_cache *s;
5747         int err;
5748
5749         mutex_lock(&slab_mutex);
5750
5751         slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
5752         if (!slab_kset) {
5753                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5754                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5755                 return -ENOSYS;
5756         }
5757
5758         slab_state = FULL;
5759
5760         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5761                 err = sysfs_slab_add(s);
5762                 if (err)
5763                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5764                                s->name);
5765         }
5766
5767         while (alias_list) {
5768                 struct saved_alias *al = alias_list;
5769
5770                 alias_list = alias_list->next;
5771                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5772                 if (err)
5773                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5774                                al->name);
5775                 kfree(al);
5776         }
5777
5778         mutex_unlock(&slab_mutex);
5779         resiliency_test();
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 __initcall(slab_sysfs_init);
5784 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5785
5786 /*
5787  * The /proc/slabinfo ABI
5788  */
5789 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5790 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5791 {
5792         unsigned long nr_slabs = 0;
5793         unsigned long nr_objs = 0;
5794         unsigned long nr_free = 0;
5795         int node;
5796         struct kmem_cache_node *n;
5797
5798         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5799                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5800                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5801                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5802         }
5803
5804         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5805         sinfo->num_objs = nr_objs;
5806         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5807         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5808         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5809         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5810 }
5811
5812 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5813 {
5814 }
5815
5816 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5817                        size_t count, loff_t *ppos)
5818 {
5819         return -EIO;
5820 }
5821 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */