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