Merge tag 'vfio-v5.10-rc1' of git://github.com/awilliam/linux-vfio
[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         len = strlen(name);
1417         next_block = slub_debug_string;
1418         /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
1419         while (next_block) {
1420                 next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
1421                 if (!iter)
1422                         continue;
1423                 /* Found a block that has a slab list, search it */
1424                 while (*iter) {
1425                         char *end, *glob;
1426                         size_t cmplen;
1427
1428                         end = strchrnul(iter, ',');
1429                         if (next_block && next_block < end)
1430                                 end = next_block - 1;
1431
1432                         glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
1433                         if (glob)
1434                                 cmplen = glob - iter;
1435                         else
1436                                 cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));
1437
1438                         if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
1439                                 flags |= block_flags;
1440                                 return flags;
1441                         }
1442
1443                         if (!*end || *end == ';')
1444                                 break;
1445                         iter = end + 1;
1446                 }
1447         }
1448
1449         return flags | slub_debug;
1450 }
1451 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1452 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1453                         struct page *page, void *object) {}
1454 static inline
1455 void setup_page_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *addr) {}
1456
1457 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1458         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1459
1460 static inline int free_debug_processing(
1461         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1462         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1463         unsigned long addr) { return 0; }
1464
1465 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1466                         { return 1; }
1467 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1468                         void *object, u8 val) { return 1; }
1469 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1470                                         struct page *page) {}
1471 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1472                                         struct page *page) {}
1473 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1474         slab_flags_t flags, const char *name,
1475         void (*ctor)(void *))
1476 {
1477         return flags;
1478 }
1479 #define slub_debug 0
1480
1481 #define disable_higher_order_debug 0
1482
1483 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1484                                                         { return 0; }
1485 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1486                                                         { return 0; }
1487 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1488                                                         int objects) {}
1489 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1490                                                         int objects) {}
1491
1492 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1493                                void **freelist, void *nextfree)
1494 {
1495         return false;
1496 }
1497 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1498
1499 /*
1500  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1501  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1502  */
1503 static inline void *kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1504 {
1505         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1506         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1507         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1508         return ptr;
1509 }
1510
1511 static __always_inline void kfree_hook(void *x)
1512 {
1513         kmemleak_free(x);
1514         kasan_kfree_large(x, _RET_IP_);
1515 }
1516
1517 static __always_inline bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1518 {
1519         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1520
1521         /*
1522          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1523          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1524          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1525          */
1526 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1527         {
1528                 unsigned long flags;
1529
1530                 local_irq_save(flags);
1531                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1532                 local_irq_restore(flags);
1533         }
1534 #endif
1535         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1536                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1537
1538         /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
1539         if (!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
1540                 __kcsan_check_access(x, s->object_size,
1541                                      KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);
1542
1543         /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse */
1544         return kasan_slab_free(s, x, _RET_IP_);
1545 }
1546
1547 static inline bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1548                                            void **head, void **tail)
1549 {
1550
1551         void *object;
1552         void *next = *head;
1553         void *old_tail = *tail ? *tail : *head;
1554         int rsize;
1555
1556         /* Head and tail of the reconstructed freelist */
1557         *head = NULL;
1558         *tail = NULL;
1559
1560         do {
1561                 object = next;
1562                 next = get_freepointer(s, object);
1563
1564                 if (slab_want_init_on_free(s)) {
1565                         /*
1566                          * Clear the object and the metadata, but don't touch
1567                          * the redzone.
1568                          */
1569                         memset(object, 0, s->object_size);
1570                         rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad
1571                                                            : 0;
1572                         memset((char *)object + s->inuse, 0,
1573                                s->size - s->inuse - rsize);
1574
1575                 }
1576                 /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
1577                 if (!slab_free_hook(s, object)) {
1578                         /* Move object to the new freelist */
1579                         set_freepointer(s, object, *head);
1580                         *head = object;
1581                         if (!*tail)
1582                                 *tail = object;
1583                 }
1584         } while (object != old_tail);
1585
1586         if (*head == *tail)
1587                 *tail = NULL;
1588
1589         return *head != NULL;
1590 }
1591
1592 static void *setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1593                                 void *object)
1594 {
1595         setup_object_debug(s, page, object);
1596         object = kasan_init_slab_obj(s, object);
1597         if (unlikely(s->ctor)) {
1598                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1599                 s->ctor(object);
1600                 kasan_poison_object_data(s, object);
1601         }
1602         return object;
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Slab allocation and freeing
1607  */
1608 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1609                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1610 {
1611         struct page *page;
1612         unsigned int order = oo_order(oo);
1613
1614         if (node == NUMA_NO_NODE)
1615                 page = alloc_pages(flags, order);
1616         else
1617                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1618
1619         if (page)
1620                 account_slab_page(page, order, s);
1621
1622         return page;
1623 }
1624
1625 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1626 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1627 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1628 {
1629         unsigned int count = oo_objects(s->oo);
1630         int err;
1631
1632         /* Bailout if already initialised */
1633         if (s->random_seq)
1634                 return 0;
1635
1636         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1637         if (err) {
1638                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1639                         s->name);
1640                 return err;
1641         }
1642
1643         /* Transform to an offset on the set of pages */
1644         if (s->random_seq) {
1645                 unsigned int i;
1646
1647                 for (i = 0; i < count; i++)
1648                         s->random_seq[i] *= s->size;
1649         }
1650         return 0;
1651 }
1652
1653 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1654 static void __init init_freelist_randomization(void)
1655 {
1656         struct kmem_cache *s;
1657
1658         mutex_lock(&slab_mutex);
1659
1660         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1661                 init_cache_random_seq(s);
1662
1663         mutex_unlock(&slab_mutex);
1664 }
1665
1666 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1667 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1668                                 unsigned long *pos, void *start,
1669                                 unsigned long page_limit,
1670                                 unsigned long freelist_count)
1671 {
1672         unsigned int idx;
1673
1674         /*
1675          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1676          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1677          */
1678         do {
1679                 idx = s->random_seq[*pos];
1680                 *pos += 1;
1681                 if (*pos >= freelist_count)
1682                         *pos = 0;
1683         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1684
1685         return (char *)start + idx;
1686 }
1687
1688 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1689 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1690 {
1691         void *start;
1692         void *cur;
1693         void *next;
1694         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1695
1696         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1697                 return false;
1698
1699         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1700         pos = get_random_int() % freelist_count;
1701
1702         page_limit = page->objects * s->size;
1703         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1704
1705         /* First entry is used as the base of the freelist */
1706         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1707                                 freelist_count);
1708         cur = setup_object(s, page, cur);
1709         page->freelist = cur;
1710
1711         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1712                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1713                         freelist_count);
1714                 next = setup_object(s, page, next);
1715                 set_freepointer(s, cur, next);
1716                 cur = next;
1717         }
1718         set_freepointer(s, cur, NULL);
1719
1720         return true;
1721 }
1722 #else
1723 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1724 {
1725         return 0;
1726 }
1727 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1728 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1729 {
1730         return false;
1731 }
1732 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1733
1734 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1735 {
1736         struct page *page;
1737         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1738         gfp_t alloc_gfp;
1739         void *start, *p, *next;
1740         int idx;
1741         bool shuffle;
1742
1743         flags &= gfp_allowed_mask;
1744
1745         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1746                 local_irq_enable();
1747
1748         flags |= s->allocflags;
1749
1750         /*
1751          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1752          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1753          */
1754         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1755         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1756                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1757
1758         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1759         if (unlikely(!page)) {
1760                 oo = s->min;
1761                 alloc_gfp = flags;
1762                 /*
1763                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1764                  * Try a lower order alloc if possible
1765                  */
1766                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1767                 if (unlikely(!page))
1768                         goto out;
1769                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1770         }
1771
1772         page->objects = oo_objects(oo);
1773
1774         page->slab_cache = s;
1775         __SetPageSlab(page);
1776         if (page_is_pfmemalloc(page))
1777                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1778
1779         kasan_poison_slab(page);
1780
1781         start = page_address(page);
1782
1783         setup_page_debug(s, page, start);
1784
1785         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1786
1787         if (!shuffle) {
1788                 start = fixup_red_left(s, start);
1789                 start = setup_object(s, page, start);
1790                 page->freelist = start;
1791                 for (idx = 0, p = start; idx < page->objects - 1; idx++) {
1792                         next = p + s->size;
1793                         next = setup_object(s, page, next);
1794                         set_freepointer(s, p, next);
1795                         p = next;
1796                 }
1797                 set_freepointer(s, p, NULL);
1798         }
1799
1800         page->inuse = page->objects;
1801         page->frozen = 1;
1802
1803 out:
1804         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1805                 local_irq_disable();
1806         if (!page)
1807                 return NULL;
1808
1809         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1810
1811         return page;
1812 }
1813
1814 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1815 {
1816         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1817                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1818
1819         return allocate_slab(s,
1820                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1821 }
1822
1823 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1824 {
1825         int order = compound_order(page);
1826         int pages = 1 << order;
1827
1828         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
1829                 void *p;
1830
1831                 slab_pad_check(s, page);
1832                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1833                                                 page->objects)
1834                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1835         }
1836
1837         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1838         __ClearPageSlab(page);
1839
1840         page->mapping = NULL;
1841         if (current->reclaim_state)
1842                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1843         unaccount_slab_page(page, order, s);
1844         __free_pages(page, order);
1845 }
1846
1847 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1848 {
1849         struct page *page = container_of(h, struct page, rcu_head);
1850
1851         __free_slab(page->slab_cache, page);
1852 }
1853
1854 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1855 {
1856         if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)) {
1857                 call_rcu(&page->rcu_head, rcu_free_slab);
1858         } else
1859                 __free_slab(s, page);
1860 }
1861
1862 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1863 {
1864         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1865         free_slab(s, page);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * Management of partially allocated slabs.
1870  */
1871 static inline void
1872 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1873 {
1874         n->nr_partial++;
1875         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1876                 list_add_tail(&page->slab_list, &n->partial);
1877         else
1878                 list_add(&page->slab_list, &n->partial);
1879 }
1880
1881 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1882                                 struct page *page, int tail)
1883 {
1884         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1885         __add_partial(n, page, tail);
1886 }
1887
1888 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1889                                         struct page *page)
1890 {
1891         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1892         list_del(&page->slab_list);
1893         n->nr_partial--;
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1898  * return the pointer to the freelist.
1899  *
1900  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1901  */
1902 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1903                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1904                 int mode, int *objects)
1905 {
1906         void *freelist;
1907         unsigned long counters;
1908         struct page new;
1909
1910         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1911
1912         /*
1913          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1914          * The old freelist is the list of objects for the
1915          * per cpu allocation list.
1916          */
1917         freelist = page->freelist;
1918         counters = page->counters;
1919         new.counters = counters;
1920         *objects = new.objects - new.inuse;
1921         if (mode) {
1922                 new.inuse = page->objects;
1923                 new.freelist = NULL;
1924         } else {
1925                 new.freelist = freelist;
1926         }
1927
1928         VM_BUG_ON(new.frozen);
1929         new.frozen = 1;
1930
1931         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1932                         freelist, counters,
1933                         new.freelist, new.counters,
1934                         "acquire_slab"))
1935                 return NULL;
1936
1937         remove_partial(n, page);
1938         WARN_ON(!freelist);
1939         return freelist;
1940 }
1941
1942 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1943 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1944
1945 /*
1946  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1947  */
1948 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1949                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1950 {
1951         struct page *page, *page2;
1952         void *object = NULL;
1953         unsigned int available = 0;
1954         int objects;
1955
1956         /*
1957          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1958          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1959          * partial slab and there is none available then get_partial()
1960          * will return NULL.
1961          */
1962         if (!n || !n->nr_partial)
1963                 return NULL;
1964
1965         spin_lock(&n->list_lock);
1966         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, slab_list) {
1967                 void *t;
1968
1969                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1970                         continue;
1971
1972                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1973                 if (!t)
1974                         break;
1975
1976                 available += objects;
1977                 if (!object) {
1978                         c->page = page;
1979                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1980                         object = t;
1981                 } else {
1982                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1983                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1984                 }
1985                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1986                         || available > slub_cpu_partial(s) / 2)
1987                         break;
1988
1989         }
1990         spin_unlock(&n->list_lock);
1991         return object;
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1996  */
1997 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1998                 struct kmem_cache_cpu *c)
1999 {
2000 #ifdef CONFIG_NUMA
2001         struct zonelist *zonelist;
2002         struct zoneref *z;
2003         struct zone *zone;
2004         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(flags);
2005         void *object;
2006         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2007
2008         /*
2009          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
2010          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
2011          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
2012          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
2013          *
2014          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
2015          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
2016          * may return off node objects because partial slabs are obtained
2017          * from other nodes and filled up.
2018          *
2019          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
2020          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
2021          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
2022          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
2023          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
2024          * with available objects.
2025          */
2026         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
2027                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
2028                 return NULL;
2029
2030         do {
2031                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2032                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
2033                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
2034                         struct kmem_cache_node *n;
2035
2036                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
2037
2038                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
2039                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
2040                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
2041                                 if (object) {
2042                                         /*
2043                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
2044                                          * here - if mems_allowed was updated in
2045                                          * parallel, that was a harmless race
2046                                          * between allocation and the cpuset
2047                                          * update
2048                                          */
2049                                         return object;
2050                                 }
2051                         }
2052                 }
2053         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2054 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2055         return NULL;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Get a partial page, lock it and return it.
2060  */
2061 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
2062                 struct kmem_cache_cpu *c)
2063 {
2064         void *object;
2065         int searchnode = node;
2066
2067         if (node == NUMA_NO_NODE)
2068                 searchnode = numa_mem_id();
2069
2070         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
2071         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
2072                 return object;
2073
2074         return get_any_partial(s, flags, c);
2075 }
2076
2077 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2078 /*
2079  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
2080  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
2081  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
2082  */
2083 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
2084 #else
2085 /*
2086  * No preemption supported therefore also no need to check for
2087  * different cpus.
2088  */
2089 #define TID_STEP 1
2090 #endif
2091
2092 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
2093 {
2094         return tid + TID_STEP;
2095 }
2096
2097 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2098 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
2099 {
2100         return tid % TID_STEP;
2101 }
2102
2103 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
2104 {
2105         return tid / TID_STEP;
2106 }
2107 #endif
2108
2109 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
2110 {
2111         return cpu;
2112 }
2113
2114 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
2115                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
2116 {
2117 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2118         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2119
2120         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
2121
2122 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2123         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
2124                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
2125                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
2126         else
2127 #endif
2128         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
2129                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
2130                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
2131         else
2132                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
2133                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
2134 #endif
2135         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
2136 }
2137
2138 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2139 {
2140         int cpu;
2141
2142         for_each_possible_cpu(cpu)
2143                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Remove the cpu slab
2148  */
2149 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2150                                 void *freelist, struct kmem_cache_cpu *c)
2151 {
2152         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
2153         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
2154         int lock = 0;
2155         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
2156         void *nextfree;
2157         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2158         struct page new;
2159         struct page old;
2160
2161         if (page->freelist) {
2162                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2163                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2164         }
2165
2166         /*
2167          * Stage one: Free all available per cpu objects back
2168          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
2169          * last one.
2170          *
2171          * There is no need to take the list->lock because the page
2172          * is still frozen.
2173          */
2174         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2175                 void *prior;
2176                 unsigned long counters;
2177
2178                 /*
2179                  * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
2180                  * 'freelist' is already corrupted.  So isolate all objects
2181                  * starting at 'freelist'.
2182                  */
2183                 if (freelist_corrupted(s, page, &freelist, nextfree))
2184                         break;
2185
2186                 do {
2187                         prior = page->freelist;
2188                         counters = page->counters;
2189                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2190                         new.counters = counters;
2191                         new.inuse--;
2192                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2193
2194                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2195                         prior, counters,
2196                         freelist, new.counters,
2197                         "drain percpu freelist"));
2198
2199                 freelist = nextfree;
2200         }
2201
2202         /*
2203          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2204          * list presence reflects the actual number of objects
2205          * during unfreeze.
2206          *
2207          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2208          * with the count. If there is a mismatch then the page
2209          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2210          *
2211          * Then we restart the process which may have to remove
2212          * the page from the list that we just put it on again
2213          * because the number of objects in the slab may have
2214          * changed.
2215          */
2216 redo:
2217
2218         old.freelist = page->freelist;
2219         old.counters = page->counters;
2220         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2221
2222         /* Determine target state of the slab */
2223         new.counters = old.counters;
2224         if (freelist) {
2225                 new.inuse--;
2226                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2227                 new.freelist = freelist;
2228         } else
2229                 new.freelist = old.freelist;
2230
2231         new.frozen = 0;
2232
2233         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2234                 m = M_FREE;
2235         else if (new.freelist) {
2236                 m = M_PARTIAL;
2237                 if (!lock) {
2238                         lock = 1;
2239                         /*
2240                          * Taking the spinlock removes the possibility
2241                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2242                          * is frozen
2243                          */
2244                         spin_lock(&n->list_lock);
2245                 }
2246         } else {
2247                 m = M_FULL;
2248 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2249                 if ((s->flags & SLAB_STORE_USER) && !lock) {
2250                         lock = 1;
2251                         /*
2252                          * This also ensures that the scanning of full
2253                          * slabs from diagnostic functions will not see
2254                          * any frozen slabs.
2255                          */
2256                         spin_lock(&n->list_lock);
2257                 }
2258 #endif
2259         }
2260
2261         if (l != m) {
2262                 if (l == M_PARTIAL)
2263                         remove_partial(n, page);
2264                 else if (l == M_FULL)
2265                         remove_full(s, n, page);
2266
2267                 if (m == M_PARTIAL)
2268                         add_partial(n, page, tail);
2269                 else if (m == M_FULL)
2270                         add_full(s, n, page);
2271         }
2272
2273         l = m;
2274         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2275                                 old.freelist, old.counters,
2276                                 new.freelist, new.counters,
2277                                 "unfreezing slab"))
2278                 goto redo;
2279
2280         if (lock)
2281                 spin_unlock(&n->list_lock);
2282
2283         if (m == M_PARTIAL)
2284                 stat(s, tail);
2285         else if (m == M_FULL)
2286                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2287         else if (m == M_FREE) {
2288                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2289                 discard_slab(s, page);
2290                 stat(s, FREE_SLAB);
2291         }
2292
2293         c->page = NULL;
2294         c->freelist = NULL;
2295 }
2296
2297 /*
2298  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2299  *
2300  * This function must be called with interrupts disabled
2301  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2302  * to guarantee no concurrent accesses).
2303  */
2304 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2305                 struct kmem_cache_cpu *c)
2306 {
2307 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2308         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2309         struct page *page, *discard_page = NULL;
2310
2311         while ((page = slub_percpu_partial(c))) {
2312                 struct page new;
2313                 struct page old;
2314
2315                 slub_set_percpu_partial(c, page);
2316
2317                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2318                 if (n != n2) {
2319                         if (n)
2320                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2321
2322                         n = n2;
2323                         spin_lock(&n->list_lock);
2324                 }
2325
2326                 do {
2327
2328                         old.freelist = page->freelist;
2329                         old.counters = page->counters;
2330                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2331
2332                         new.counters = old.counters;
2333                         new.freelist = old.freelist;
2334
2335                         new.frozen = 0;
2336
2337                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2338                                 old.freelist, old.counters,
2339                                 new.freelist, new.counters,
2340                                 "unfreezing slab"));
2341
2342                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2343                         page->next = discard_page;
2344                         discard_page = page;
2345                 } else {
2346                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2347                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2348                 }
2349         }
2350
2351         if (n)
2352                 spin_unlock(&n->list_lock);
2353
2354         while (discard_page) {
2355                 page = discard_page;
2356                 discard_page = discard_page->next;
2357
2358                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2359                 discard_slab(s, page);
2360                 stat(s, FREE_SLAB);
2361         }
2362 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2363 }
2364
2365 /*
2366  * Put a page that was just frozen (in __slab_free|get_partial_node) into a
2367  * partial page slot if available.
2368  *
2369  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2370  * per node partial list.
2371  */
2372 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2373 {
2374 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2375         struct page *oldpage;
2376         int pages;
2377         int pobjects;
2378
2379         preempt_disable();
2380         do {
2381                 pages = 0;
2382                 pobjects = 0;
2383                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2384
2385                 if (oldpage) {
2386                         pobjects = oldpage->pobjects;
2387                         pages = oldpage->pages;
2388                         if (drain && pobjects > slub_cpu_partial(s)) {
2389                                 unsigned long flags;
2390                                 /*
2391                                  * partial array is full. Move the existing
2392                                  * set to the per node partial list.
2393                                  */
2394                                 local_irq_save(flags);
2395                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2396                                 local_irq_restore(flags);
2397                                 oldpage = NULL;
2398                                 pobjects = 0;
2399                                 pages = 0;
2400                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2401                         }
2402                 }
2403
2404                 pages++;
2405                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2406
2407                 page->pages = pages;
2408                 page->pobjects = pobjects;
2409                 page->next = oldpage;
2410
2411         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2412                                                                 != oldpage);
2413         if (unlikely(!slub_cpu_partial(s))) {
2414                 unsigned long flags;
2415
2416                 local_irq_save(flags);
2417                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2418                 local_irq_restore(flags);
2419         }
2420         preempt_enable();
2421 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2422 }
2423
2424 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2425 {
2426         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2427         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist, c);
2428
2429         c->tid = next_tid(c->tid);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Flush cpu slab.
2434  *
2435  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2436  */
2437 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2438 {
2439         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2440
2441         if (c->page)
2442                 flush_slab(s, c);
2443
2444         unfreeze_partials(s, c);
2445 }
2446
2447 static void flush_cpu_slab(void *d)
2448 {
2449         struct kmem_cache *s = d;
2450
2451         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2452 }
2453
2454 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2455 {
2456         struct kmem_cache *s = info;
2457         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2458
2459         return c->page || slub_percpu_partial(c);
2460 }
2461
2462 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2463 {
2464         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2469  * necessary.
2470  */
2471 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2472 {
2473         struct kmem_cache *s;
2474         unsigned long flags;
2475
2476         mutex_lock(&slab_mutex);
2477         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2478                 local_irq_save(flags);
2479                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2480                 local_irq_restore(flags);
2481         }
2482         mutex_unlock(&slab_mutex);
2483         return 0;
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2488  * locality expectations.
2489  */
2490 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2491 {
2492 #ifdef CONFIG_NUMA
2493         if (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node)
2494                 return 0;
2495 #endif
2496         return 1;
2497 }
2498
2499 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2500 static int count_free(struct page *page)
2501 {
2502         return page->objects - page->inuse;
2503 }
2504
2505 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2506 {
2507         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2508 }
2509 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2510
2511 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2512 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2513                                         int (*get_count)(struct page *))
2514 {
2515         unsigned long flags;
2516         unsigned long x = 0;
2517         struct page *page;
2518
2519         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2520         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
2521                 x += get_count(page);
2522         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2523         return x;
2524 }
2525 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2526
2527 static noinline void
2528 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2529 {
2530 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2531         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2532                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2533         int node;
2534         struct kmem_cache_node *n;
2535
2536         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2537                 return;
2538
2539         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2540                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2541         pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
2542                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2543                 oo_order(s->min));
2544
2545         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2546                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2547                         s->name);
2548
2549         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2550                 unsigned long nr_slabs;
2551                 unsigned long nr_objs;
2552                 unsigned long nr_free;
2553
2554                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2555                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2556                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2557
2558                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2559                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2560         }
2561 #endif
2562 }
2563
2564 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2565                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2566 {
2567         void *freelist;
2568         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2569         struct page *page;
2570
2571         WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));
2572
2573         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2574
2575         if (freelist)
2576                 return freelist;
2577
2578         page = new_slab(s, flags, node);
2579         if (page) {
2580                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2581                 if (c->page)
2582                         flush_slab(s, c);
2583
2584                 /*
2585                  * No other reference to the page yet so we can
2586                  * muck around with it freely without cmpxchg
2587                  */
2588                 freelist = page->freelist;
2589                 page->freelist = NULL;
2590
2591                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2592                 c->page = page;
2593                 *pc = c;
2594         }
2595
2596         return freelist;
2597 }
2598
2599 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2600 {
2601         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2602                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2603
2604         return true;
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2609  * per cpu freelist or deactivate the page.
2610  *
2611  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2612  *
2613  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2614  *
2615  * This function must be called with interrupt disabled.
2616  */
2617 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2618 {
2619         struct page new;
2620         unsigned long counters;
2621         void *freelist;
2622
2623         do {
2624                 freelist = page->freelist;
2625                 counters = page->counters;
2626
2627                 new.counters = counters;
2628                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2629
2630                 new.inuse = page->objects;
2631                 new.frozen = freelist != NULL;
2632
2633         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2634                 freelist, counters,
2635                 NULL, new.counters,
2636                 "get_freelist"));
2637
2638         return freelist;
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2643  * debugging duties.
2644  *
2645  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2646  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2647  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2648  *
2649  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2650  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2651  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2652  *
2653  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2654  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2655  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2656  *
2657  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2658  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2659  */
2660 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2661                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2662 {
2663         void *freelist;
2664         struct page *page;
2665
2666         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
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         } else {
2858                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2859
2860                 /*
2861                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2862                  * operation and if we are on the right processor.
2863                  *
2864                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2865                  * semantics!)
2866                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2867                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2868                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2869                  *
2870                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2871                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2872                  * other cpus.
2873                  */
2874                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2875                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2876                                 object, tid,
2877                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2878
2879                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2880                         goto redo;
2881                 }
2882                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2883                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2884         }
2885
2886         maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
2887
2888         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s)) && object)
2889                 memset(object, 0, s->object_size);
2890
2891         slab_post_alloc_hook(s, objcg, gfpflags, 1, &object);
2892
2893         return object;
2894 }
2895
2896 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2897                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2898 {
2899         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2900 }
2901
2902 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2903 {
2904         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2905
2906         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2907                                 s->size, gfpflags);
2908
2909         return ret;
2910 }
2911 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2912
2913 #ifdef CONFIG_TRACING
2914 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2915 {
2916         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2917         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2918         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2919         return ret;
2920 }
2921 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2922 #endif
2923
2924 #ifdef CONFIG_NUMA
2925 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2926 {
2927         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2928
2929         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2930                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2931
2932         return ret;
2933 }
2934 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2935
2936 #ifdef CONFIG_TRACING
2937 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2938                                     gfp_t gfpflags,
2939                                     int node, size_t size)
2940 {
2941         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2942
2943         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2944                            size, s->size, gfpflags, node);
2945
2946         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2947         return ret;
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2950 #endif
2951 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2952
2953 /*
2954  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2955  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2956  *
2957  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2958  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2959  * handling required then we can return immediately.
2960  */
2961 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2962                         void *head, void *tail, int cnt,
2963                         unsigned long addr)
2964
2965 {
2966         void *prior;
2967         int was_frozen;
2968         struct page new;
2969         unsigned long counters;
2970         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2971         unsigned long flags;
2972
2973         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2974
2975         if (kmem_cache_debug(s) &&
2976             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2977                 return;
2978
2979         do {
2980                 if (unlikely(n)) {
2981                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2982                         n = NULL;
2983                 }
2984                 prior = page->freelist;
2985                 counters = page->counters;
2986                 set_freepointer(s, tail, prior);
2987                 new.counters = counters;
2988                 was_frozen = new.frozen;
2989                 new.inuse -= cnt;
2990                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2991
2992                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2993
2994                                 /*
2995                                  * Slab was on no list before and will be
2996                                  * partially empty
2997                                  * We can defer the list move and instead
2998                                  * freeze it.
2999                                  */
3000                                 new.frozen = 1;
3001
3002                         } else { /* Needs to be taken off a list */
3003
3004                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
3005                                 /*
3006                                  * Speculatively acquire the list_lock.
3007                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
3008                                  * drop the list_lock without any processing.
3009                                  *
3010                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
3011                                  * other processors updating the list of slabs.
3012                                  */
3013                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3014
3015                         }
3016                 }
3017
3018         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
3019                 prior, counters,
3020                 head, new.counters,
3021                 "__slab_free"));
3022
3023         if (likely(!n)) {
3024
3025                 if (likely(was_frozen)) {
3026                         /*
3027                          * The list lock was not taken therefore no list
3028                          * activity can be necessary.
3029                          */
3030                         stat(s, FREE_FROZEN);
3031                 } else if (new.frozen) {
3032                         /*
3033                          * If we just froze the page then put it onto the
3034                          * per cpu partial list.
3035                          */
3036                         put_cpu_partial(s, page, 1);
3037                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
3038                 }
3039
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, &head, 1);
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         memcg_slab_free_hook(s, p, size);
3261         do {
3262                 struct detached_freelist df;
3263
3264                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3265                 if (!df.page)
3266                         continue;
3267
3268                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3269         } while (likely(size));
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3272
3273 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3274 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3275                           void **p)
3276 {
3277         struct kmem_cache_cpu *c;
3278         int i;
3279         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3280
3281         /* memcg and kmem_cache debug support */
3282         s = slab_pre_alloc_hook(s, &objcg, size, flags);
3283         if (unlikely(!s))
3284                 return false;
3285         /*
3286          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3287          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3288          * handlers invoking normal fastpath.
3289          */
3290         local_irq_disable();
3291         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3292
3293         for (i = 0; i < size; i++) {
3294                 void *object = c->freelist;
3295
3296                 if (unlikely(!object)) {
3297                         /*
3298                          * We may have removed an object from c->freelist using
3299                          * the fastpath in the previous iteration; in that case,
3300                          * c->tid has not been bumped yet.
3301                          * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
3302                          * allocating memory, we should bump c->tid now.
3303                          */
3304                         c->tid = next_tid(c->tid);
3305
3306                         /*
3307                          * Invoking slow path likely have side-effect
3308                          * of re-populating per CPU c->freelist
3309                          */
3310                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3311                                             _RET_IP_, c);
3312                         if (unlikely(!p[i]))
3313                                 goto error;
3314
3315                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3316                         maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3317
3318                         continue; /* goto for-loop */
3319                 }
3320                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3321                 p[i] = object;
3322                 maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3323         }
3324         c->tid = next_tid(c->tid);
3325         local_irq_enable();
3326
3327         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3328         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(flags, s))) {
3329                 int j;
3330
3331                 for (j = 0; j < i; j++)
3332                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3333         }
3334
3335         /* memcg and kmem_cache debug support */
3336         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p);
3337         return i;
3338 error:
3339         local_irq_enable();
3340         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, i, p);
3341         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3342         return 0;
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3345
3346
3347 /*
3348  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3349  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3350  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3351  * another.
3352  *
3353  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3354  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3355  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3356  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3357  * locking overhead.
3358  */
3359
3360 /*
3361  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3362  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3363  * and increases the number of allocations possible without having to
3364  * take the list_lock.
3365  */
3366 static unsigned int slub_min_order;
3367 static unsigned int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3368 static unsigned int slub_min_objects;
3369
3370 /*
3371  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3372  *
3373  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3374  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3375  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3376  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3377  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3378  * would be wasted.
3379  *
3380  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3381  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3382  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3383  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3384  *
3385  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3386  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3387  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3388  * of space in favor of a small page order.
3389  *
3390  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3391  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3392  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3393  * the smallest order which will fit the object.
3394  */
3395 static inline unsigned int slab_order(unsigned int size,
3396                 unsigned int min_objects, unsigned int max_order,
3397                 unsigned int fract_leftover)
3398 {
3399         unsigned int min_order = slub_min_order;
3400         unsigned int order;
3401
3402         if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3403                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3404
3405         for (order = max(min_order, (unsigned int)get_order(min_objects * size));
3406                         order <= max_order; order++) {
3407
3408                 unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
3409                 unsigned int rem;
3410
3411                 rem = slab_size % size;
3412
3413                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3414                         break;
3415         }
3416
3417         return order;
3418 }
3419
3420 static inline int calculate_order(unsigned int size)
3421 {
3422         unsigned int order;
3423         unsigned int min_objects;
3424         unsigned int max_objects;
3425
3426         /*
3427          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3428          * works by first attempting to generate a layout with
3429          * the best configuration and backing off gradually.
3430          *
3431          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3432          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3433          */
3434         min_objects = slub_min_objects;
3435         if (!min_objects)
3436                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3437         max_objects = order_objects(slub_max_order, size);
3438         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3439
3440         while (min_objects > 1) {
3441                 unsigned int fraction;
3442
3443                 fraction = 16;
3444                 while (fraction >= 4) {
3445                         order = slab_order(size, min_objects,
3446                                         slub_max_order, fraction);
3447                         if (order <= slub_max_order)
3448                                 return order;
3449                         fraction /= 2;
3450                 }
3451                 min_objects--;
3452         }
3453
3454         /*
3455          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3456          * lets see if we can place a single object there.
3457          */
3458         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
3459         if (order <= slub_max_order)
3460                 return order;
3461
3462         /*
3463          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3464          */
3465         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
3466         if (order < MAX_ORDER)
3467                 return order;
3468         return -ENOSYS;
3469 }
3470
3471 static void
3472 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3473 {
3474         n->nr_partial = 0;
3475         spin_lock_init(&n->list_lock);
3476         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3477 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3478         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3479         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3480         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3481 #endif
3482 }
3483
3484 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3485 {
3486         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3487                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3488
3489         /*
3490          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3491          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3492          */
3493         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3494                                      2 * sizeof(void *));
3495
3496         if (!s->cpu_slab)
3497                 return 0;
3498
3499         init_kmem_cache_cpus(s);
3500
3501         return 1;
3502 }
3503
3504 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3505
3506 /*
3507  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3508  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3509  * possible.
3510  *
3511  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3512  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3513  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3514  */
3515 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3516 {
3517         struct page *page;
3518         struct kmem_cache_node *n;
3519
3520         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3521
3522         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3523
3524         BUG_ON(!page);
3525         if (page_to_nid(page) != node) {
3526                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3527                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3528         }
3529
3530         n = page->freelist;
3531         BUG_ON(!n);
3532 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3533         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3534         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3535 #endif
3536         n = kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3537                       GFP_KERNEL);
3538         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3539         page->inuse = 1;
3540         page->frozen = 0;
3541         kmem_cache_node->node[node] = n;
3542         init_kmem_cache_node(n);
3543         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3544
3545         /*
3546          * No locks need to be taken here as it has just been
3547          * initialized and there is no concurrent access.
3548          */
3549         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3550 }
3551
3552 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3553 {
3554         int node;
3555         struct kmem_cache_node *n;
3556
3557         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3558                 s->node[node] = NULL;
3559                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3560         }
3561 }
3562
3563 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3564 {
3565         cache_random_seq_destroy(s);
3566         free_percpu(s->cpu_slab);
3567         free_kmem_cache_nodes(s);
3568 }
3569
3570 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3571 {
3572         int node;
3573
3574         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3575                 struct kmem_cache_node *n;
3576
3577                 if (slab_state == DOWN) {
3578                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3579                         continue;
3580                 }
3581                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3582                                                 GFP_KERNEL, node);
3583
3584                 if (!n) {
3585                         free_kmem_cache_nodes(s);
3586                         return 0;
3587                 }
3588
3589                 init_kmem_cache_node(n);
3590                 s->node[node] = n;
3591         }
3592         return 1;
3593 }
3594
3595 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3596 {
3597         if (min < MIN_PARTIAL)
3598                 min = MIN_PARTIAL;
3599         else if (min > MAX_PARTIAL)
3600                 min = MAX_PARTIAL;
3601         s->min_partial = min;
3602 }
3603
3604 static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
3605 {
3606 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
3607         /*
3608          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3609          * per cpu partial lists of a processor.
3610          *
3611          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3612          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3613          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3614          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3615          *
3616          * This setting also determines
3617          *
3618          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3619          *    per node list when we reach the limit.
3620          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3621          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3622          *    50% to keep some capacity around for frees.
3623          */
3624         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3625                 slub_set_cpu_partial(s, 0);
3626         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3627                 slub_set_cpu_partial(s, 2);
3628         else if (s->size >= 1024)
3629                 slub_set_cpu_partial(s, 6);
3630         else if (s->size >= 256)
3631                 slub_set_cpu_partial(s, 13);
3632         else
3633                 slub_set_cpu_partial(s, 30);
3634 #endif
3635 }
3636
3637 /*
3638  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3639  * a slab object.
3640  */
3641 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3642 {
3643         slab_flags_t flags = s->flags;
3644         unsigned int size = s->object_size;
3645         unsigned int freepointer_area;
3646         unsigned int order;
3647
3648         /*
3649          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3650          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3651          * the possible location of the free pointer.
3652          */
3653         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3654         /*
3655          * This is the area of the object where a freepointer can be
3656          * safely written. If redzoning adds more to the inuse size, we
3657          * can't use that portion for writing the freepointer, so
3658          * s->offset must be limited within this for the general case.
3659          */
3660         freepointer_area = size;
3661
3662 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3663         /*
3664          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3665          * the slab may touch the object after free or before allocation
3666          * then we should never poison the object itself.
3667          */
3668         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
3669                         !s->ctor)
3670                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3671         else
3672                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3673
3674
3675         /*
3676          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3677          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3678          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3679          */
3680         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3681                 size += sizeof(void *);
3682 #endif
3683
3684         /*
3685          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3686          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3687          */
3688         s->inuse = size;
3689
3690         if (((flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3691                 s->ctor)) {
3692                 /*
3693                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3694                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3695                  * kmem_cache_free.
3696                  *
3697                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3698                  * destructor or are poisoning the objects.
3699                  *
3700                  * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
3701                  * pointer is outside of the object is used in the
3702                  * freeptr_outside_object() function. If that is no
3703                  * longer true, the function needs to be modified.
3704                  */
3705                 s->offset = size;
3706                 size += sizeof(void *);
3707         } else if (freepointer_area > sizeof(void *)) {
3708                 /*
3709                  * Store freelist pointer near middle of object to keep
3710                  * it away from the edges of the object to avoid small
3711                  * sized over/underflows from neighboring allocations.
3712                  */
3713                 s->offset = ALIGN(freepointer_area / 2, sizeof(void *));
3714         }
3715
3716 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3717         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3718                 /*
3719                  * Need to store information about allocs and frees after
3720                  * the object.
3721                  */
3722                 size += 2 * sizeof(struct track);
3723 #endif
3724
3725         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3726 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3727         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3728                 /*
3729                  * Add some empty padding so that we can catch
3730                  * overwrites from earlier objects rather than let
3731                  * tracking information or the free pointer be
3732                  * corrupted if a user writes before the start
3733                  * of the object.
3734                  */
3735                 size += sizeof(void *);
3736
3737                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3738                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3739                 size += s->red_left_pad;
3740         }
3741 #endif
3742
3743         /*
3744          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3745          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3746          * each object to conform to the alignment.
3747          */
3748         size = ALIGN(size, s->align);
3749         s->size = size;
3750         s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
3751         if (forced_order >= 0)
3752                 order = forced_order;
3753         else
3754                 order = calculate_order(size);
3755
3756         if ((int)order < 0)
3757                 return 0;
3758
3759         s->allocflags = 0;
3760         if (order)
3761                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3762
3763         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3764                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3765
3766         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
3767                 s->allocflags |= GFP_DMA32;
3768
3769         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3770                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3771
3772         /*
3773          * Determine the number of objects per slab
3774          */
3775         s->oo = oo_make(order, size);
3776         s->min = oo_make(get_order(size), size);
3777         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3778                 s->max = s->oo;
3779
3780         return !!oo_objects(s->oo);
3781 }
3782
3783 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
3784 {
3785         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3786 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
3787         s->random = get_random_long();
3788 #endif
3789
3790         if (!calculate_sizes(s, -1))
3791                 goto error;
3792         if (disable_higher_order_debug) {
3793                 /*
3794                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3795                  * order increased.
3796                  */
3797                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3798                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3799                         s->offset = 0;
3800                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3801                                 goto error;
3802                 }
3803         }
3804
3805 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3806     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3807         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3808                 /* Enable fast mode */
3809                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3810 #endif
3811
3812         /*
3813          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3814          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3815          */
3816         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3817
3818         set_cpu_partial(s);
3819
3820 #ifdef CONFIG_NUMA
3821         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3822 #endif
3823
3824         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3825         if (slab_state >= UP) {
3826                 if (init_cache_random_seq(s))
3827                         goto error;
3828         }
3829
3830         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3831                 goto error;
3832
3833         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3834                 return 0;
3835
3836         free_kmem_cache_nodes(s);
3837 error:
3838         return -EINVAL;
3839 }
3840
3841 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3842                               const char *text)
3843 {
3844 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3845         void *addr = page_address(page);
3846         unsigned long *map;
3847         void *p;
3848
3849         slab_err(s, page, text, s->name);
3850         slab_lock(page);
3851
3852         map = get_map(s, page);
3853         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3854
3855                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map)) {
3856                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3857                         print_tracking(s, p);
3858                 }
3859         }
3860         put_map(map);
3861         slab_unlock(page);
3862 #endif
3863 }
3864
3865 /*
3866  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3867  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3868  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3869  */
3870 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3871 {
3872         LIST_HEAD(discard);
3873         struct page *page, *h;
3874
3875         BUG_ON(irqs_disabled());
3876         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3877         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, slab_list) {
3878                 if (!page->inuse) {
3879                         remove_partial(n, page);
3880                         list_add(&page->slab_list, &discard);
3881                 } else {
3882                         list_slab_objects(s, page,
3883                           "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3884                 }
3885         }
3886         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3887
3888         list_for_each_entry_safe(page, h, &discard, slab_list)
3889                 discard_slab(s, page);
3890 }
3891
3892 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
3893 {
3894         int node;
3895         struct kmem_cache_node *n;
3896
3897         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
3898                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3899                         return false;
3900         return true;
3901 }
3902
3903 /*
3904  * Release all resources used by a slab cache.
3905  */
3906 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3907 {
3908         int node;
3909         struct kmem_cache_node *n;
3910
3911         flush_all(s);
3912         /* Attempt to free all objects */
3913         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3914                 free_partial(s, n);
3915                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3916                         return 1;
3917         }
3918         return 0;
3919 }
3920
3921 /********************************************************************
3922  *              Kmalloc subsystem
3923  *******************************************************************/
3924
3925 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3926 {
3927         get_option(&str, (int *)&slub_min_order);
3928
3929         return 1;
3930 }
3931
3932 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3933
3934 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3935 {
3936         get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
3937         slub_max_order = min(slub_max_order, (unsigned int)MAX_ORDER - 1);
3938
3939         return 1;
3940 }
3941
3942 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3943
3944 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3945 {
3946         get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);
3947
3948         return 1;
3949 }
3950
3951 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3952
3953 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3954 {
3955         struct kmem_cache *s;
3956         void *ret;
3957
3958         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3959                 return kmalloc_large(size, flags);
3960
3961         s = kmalloc_slab(size, flags);
3962
3963         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3964                 return s;
3965
3966         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3967
3968         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3969
3970         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3971
3972         return ret;
3973 }
3974 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3975
3976 #ifdef CONFIG_NUMA
3977 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3978 {
3979         struct page *page;
3980         void *ptr = NULL;
3981         unsigned int order = get_order(size);
3982
3983         flags |= __GFP_COMP;
3984         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
3985         if (page) {
3986                 ptr = page_address(page);
3987                 mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3988                                     PAGE_SIZE << order);
3989         }
3990
3991         return kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3992 }
3993
3994 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3995 {
3996         struct kmem_cache *s;
3997         void *ret;
3998
3999         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4000                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
4001
4002                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
4003                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4004                                    flags, node);
4005
4006                 return ret;
4007         }
4008
4009         s = kmalloc_slab(size, flags);
4010
4011         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4012                 return s;
4013
4014         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
4015
4016         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
4017
4018         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4019
4020         return ret;
4021 }
4022 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
4023 #endif  /* CONFIG_NUMA */
4024
4025 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
4026 /*
4027  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
4028  * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
4029  * cache's usercopy region.
4030  *
4031  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
4032  * to indicate an error.
4033  */
4034 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n, struct page *page,
4035                          bool to_user)
4036 {
4037         struct kmem_cache *s;
4038         unsigned int offset;
4039         size_t object_size;
4040
4041         ptr = kasan_reset_tag(ptr);
4042
4043         /* Find object and usable object size. */
4044         s = page->slab_cache;
4045
4046         /* Reject impossible pointers. */
4047         if (ptr < page_address(page))
4048                 usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
4049                                to_user, 0, n);
4050
4051         /* Find offset within object. */
4052         offset = (ptr - page_address(page)) % s->size;
4053
4054         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
4055         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
4056                 if (offset < s->red_left_pad)
4057                         usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
4058                                        s->name, to_user, offset, n);
4059                 offset -= s->red_left_pad;
4060         }
4061
4062         /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
4063         if (offset >= s->useroffset &&
4064             offset - s->useroffset <= s->usersize &&
4065             n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
4066                 return;
4067
4068         /*
4069          * If the copy is still within the allocated object, produce
4070          * a warning instead of rejecting the copy. This is intended
4071          * to be a temporary method to find any missing usercopy
4072          * whitelists.
4073          */
4074         object_size = slab_ksize(s);
4075         if (usercopy_fallback &&
4076             offset <= object_size && n <= object_size - offset) {
4077                 usercopy_warn("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4078                 return;
4079         }
4080
4081         usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4082 }
4083 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
4084
4085 size_t __ksize(const void *object)
4086 {
4087         struct page *page;
4088
4089         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
4090                 return 0;
4091
4092         page = virt_to_head_page(object);
4093
4094         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4095                 WARN_ON(!PageCompound(page));
4096                 return page_size(page);
4097         }
4098
4099         return slab_ksize(page->slab_cache);
4100 }
4101 EXPORT_SYMBOL(__ksize);
4102
4103 void kfree(const void *x)
4104 {
4105         struct page *page;
4106         void *object = (void *)x;
4107
4108         trace_kfree(_RET_IP_, x);
4109
4110         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
4111                 return;
4112
4113         page = virt_to_head_page(x);
4114         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4115                 unsigned int order = compound_order(page);
4116
4117                 BUG_ON(!PageCompound(page));
4118                 kfree_hook(object);
4119                 mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
4120                                     -(PAGE_SIZE << order));
4121                 __free_pages(page, order);
4122                 return;
4123         }
4124         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
4125 }
4126 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4127
4128 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
4129
4130 /*
4131  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
4132  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
4133  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
4134  *
4135  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
4136  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
4137  * are freed in them.
4138  */
4139 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
4140 {
4141         int node;
4142         int i;
4143         struct kmem_cache_node *n;
4144         struct page *page;
4145         struct page *t;
4146         struct list_head discard;
4147         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
4148         unsigned long flags;
4149         int ret = 0;
4150
4151         flush_all(s);
4152         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4153                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
4154                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
4155                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
4156
4157                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4158
4159                 /*
4160                  * Build lists of slabs to discard or promote.
4161                  *
4162                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
4163                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
4164                  */
4165                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, slab_list) {
4166                         int free = page->objects - page->inuse;
4167
4168                         /* Do not reread page->inuse */
4169                         barrier();
4170
4171                         /* We do not keep full slabs on the list */
4172                         BUG_ON(free <= 0);
4173
4174                         if (free == page->objects) {
4175                                 list_move(&page->slab_list, &discard);
4176                                 n->nr_partial--;
4177                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
4178                                 list_move(&page->slab_list, promote + free - 1);
4179                 }
4180
4181                 /*
4182                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
4183                  * partial list.
4184                  */
4185                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
4186                         list_splice(promote + i, &n->partial);
4187
4188                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4189
4190                 /* Release empty slabs */
4191                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, slab_list)
4192                         discard_slab(s, page);
4193
4194                 if (slabs_node(s, node))
4195                         ret = 1;
4196         }
4197
4198         return ret;
4199 }
4200
4201 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
4202 {
4203         struct kmem_cache *s;
4204
4205         mutex_lock(&slab_mutex);
4206         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
4207                 __kmem_cache_shrink(s);
4208         mutex_unlock(&slab_mutex);
4209
4210         return 0;
4211 }
4212
4213 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
4214 {
4215         struct kmem_cache_node *n;
4216         struct kmem_cache *s;
4217         struct memory_notify *marg = arg;
4218         int offline_node;
4219
4220         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
4221
4222         /*
4223          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
4224          * for it yet.
4225          */
4226         if (offline_node < 0)
4227                 return;
4228
4229         mutex_lock(&slab_mutex);
4230         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4231                 n = get_node(s, offline_node);
4232                 if (n) {
4233                         /*
4234                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
4235                          * that is going down. We were unable to free them,
4236                          * and offline_pages() function shouldn't call this
4237                          * callback. So, we must fail.
4238                          */
4239                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
4240
4241                         s->node[offline_node] = NULL;
4242                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
4243                 }
4244         }
4245         mutex_unlock(&slab_mutex);
4246 }
4247
4248 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4249 {
4250         struct kmem_cache_node *n;
4251         struct kmem_cache *s;
4252         struct memory_notify *marg = arg;
4253         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4254         int ret = 0;
4255
4256         /*
4257          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4258          * already created. Nothing to do.
4259          */
4260         if (nid < 0)
4261                 return 0;
4262
4263         /*
4264          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4265          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4266          * online.
4267          */
4268         mutex_lock(&slab_mutex);
4269         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4270                 /*
4271                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4272                  *      since memory is not yet available from the node that
4273                  *      is brought up.
4274                  */
4275                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4276                 if (!n) {
4277                         ret = -ENOMEM;
4278                         goto out;
4279                 }
4280                 init_kmem_cache_node(n);
4281                 s->node[nid] = n;
4282         }
4283 out:
4284         mutex_unlock(&slab_mutex);
4285         return ret;
4286 }
4287
4288 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4289                                 unsigned long action, void *arg)
4290 {
4291         int ret = 0;
4292
4293         switch (action) {
4294         case MEM_GOING_ONLINE:
4295                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4296                 break;
4297         case MEM_GOING_OFFLINE:
4298                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4299                 break;
4300         case MEM_OFFLINE:
4301         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4302                 slab_mem_offline_callback(arg);
4303                 break;
4304         case MEM_ONLINE:
4305         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4306                 break;
4307         }
4308         if (ret)
4309                 ret = notifier_from_errno(ret);
4310         else
4311                 ret = NOTIFY_OK;
4312         return ret;
4313 }
4314
4315 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4316         .notifier_call = slab_memory_callback,
4317         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4318 };
4319
4320 /********************************************************************
4321  *                      Basic setup of slabs
4322  *******************************************************************/
4323
4324 /*
4325  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4326  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4327  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4328  */
4329
4330 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4331 {
4332         int node;
4333         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4334         struct kmem_cache_node *n;
4335
4336         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4337
4338         /*
4339          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4340          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4341          * IPIs around.
4342          */
4343         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4344         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4345                 struct page *p;
4346
4347                 list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
4348                         p->slab_cache = s;
4349
4350 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4351                 list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
4352                         p->slab_cache = s;
4353 #endif
4354         }
4355         list_add(&s->list, &slab_caches);
4356         return s;
4357 }
4358
4359 void __init kmem_cache_init(void)
4360 {
4361         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4362                 boot_kmem_cache_node;
4363
4364         if (debug_guardpage_minorder())
4365                 slub_max_order = 0;
4366
4367         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4368         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4369
4370         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4371                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4372
4373         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4374
4375         /* Able to allocate the per node structures */
4376         slab_state = PARTIAL;
4377
4378         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4379                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4380                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4381                        SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4382
4383         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4384         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4385
4386         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4387         setup_kmalloc_cache_index_table();
4388         create_kmalloc_caches(0);
4389
4390         /* Setup random freelists for each cache */
4391         init_freelist_randomization();
4392
4393         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4394                                   slub_cpu_dead);
4395
4396         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
4397                 cache_line_size(),
4398                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4399                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4400 }
4401
4402 void __init kmem_cache_init_late(void)
4403 {
4404 }
4405
4406 struct kmem_cache *
4407 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
4408                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
4409 {
4410         struct kmem_cache *s;
4411
4412         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4413         if (s) {
4414                 s->refcount++;
4415
4416                 /*
4417                  * Adjust the object sizes so that we clear
4418                  * the complete object on kzalloc.
4419                  */
4420                 s->object_size = max(s->object_size, size);
4421                 s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4422
4423                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4424                         s->refcount--;
4425                         s = NULL;
4426                 }
4427         }
4428
4429         return s;
4430 }
4431
4432 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4433 {
4434         int err;
4435
4436         err = kmem_cache_open(s, flags);
4437         if (err)
4438                 return err;
4439
4440         /* Mutex is not taken during early boot */
4441         if (slab_state <= UP)
4442                 return 0;
4443
4444         err = sysfs_slab_add(s);
4445         if (err)
4446                 __kmem_cache_release(s);
4447
4448         return err;
4449 }
4450
4451 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4452 {
4453         struct kmem_cache *s;
4454         void *ret;
4455
4456         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4457                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4458
4459         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4460
4461         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4462                 return s;
4463
4464         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4465
4466         /* Honor the call site pointer we received. */
4467         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4468
4469         return ret;
4470 }
4471 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
4472
4473 #ifdef CONFIG_NUMA
4474 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4475                                         int node, unsigned long caller)
4476 {
4477         struct kmem_cache *s;
4478         void *ret;
4479
4480         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4481                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4482
4483                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4484                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4485                                    gfpflags, node);
4486
4487                 return ret;
4488         }
4489
4490         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4491
4492         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4493                 return s;
4494
4495         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4496
4497         /* Honor the call site pointer we received. */
4498         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4499
4500         return ret;
4501 }
4502 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
4503 #endif
4504
4505 #ifdef CONFIG_SYSFS
4506 static int count_inuse(struct page *page)
4507 {
4508         return page->inuse;
4509 }
4510
4511 static int count_total(struct page *page)
4512 {
4513         return page->objects;
4514 }
4515 #endif
4516
4517 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4518 static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
4519 {
4520         void *p;
4521         void *addr = page_address(page);
4522         unsigned long *map;
4523
4524         slab_lock(page);
4525
4526         if (!check_slab(s, page) || !on_freelist(s, page, NULL))
4527                 goto unlock;
4528
4529         /* Now we know that a valid freelist exists */
4530         map = get_map(s, page);
4531         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4532                 u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map) ?
4533                          SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;
4534
4535                 if (!check_object(s, page, p, val))
4536                         break;
4537         }
4538         put_map(map);
4539 unlock:
4540         slab_unlock(page);
4541 }
4542
4543 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4544                 struct kmem_cache_node *n)
4545 {
4546         unsigned long count = 0;
4547         struct page *page;
4548         unsigned long flags;
4549
4550         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4551
4552         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list) {
4553                 validate_slab(s, page);
4554                 count++;
4555         }
4556         if (count != n->nr_partial)
4557                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4558                        s->name, count, n->nr_partial);
4559
4560         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4561                 goto out;
4562
4563         list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list) {
4564                 validate_slab(s, page);
4565                 count++;
4566         }
4567         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4568                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4569                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4570
4571 out:
4572         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4573         return count;
4574 }
4575
4576 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4577 {
4578         int node;
4579         unsigned long count = 0;
4580         struct kmem_cache_node *n;
4581
4582         flush_all(s);
4583         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4584                 count += validate_slab_node(s, n);
4585
4586         return count;
4587 }
4588 /*
4589  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4590  * and freed.
4591  */
4592
4593 struct location {
4594         unsigned long count;
4595         unsigned long addr;
4596         long long sum_time;
4597         long min_time;
4598         long max_time;
4599         long min_pid;
4600         long max_pid;
4601         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4602         nodemask_t nodes;
4603 };
4604
4605 struct loc_track {
4606         unsigned long max;
4607         unsigned long count;
4608         struct location *loc;
4609 };
4610
4611 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4612 {
4613         if (t->max)
4614                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4615                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4616 }
4617
4618 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4619 {
4620         struct location *l;
4621         int order;
4622
4623         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4624
4625         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4626         if (!l)
4627                 return 0;
4628
4629         if (t->count) {
4630                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4631                 free_loc_track(t);
4632         }
4633         t->max = max;
4634         t->loc = l;
4635         return 1;
4636 }
4637
4638 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4639                                 const struct track *track)
4640 {
4641         long start, end, pos;
4642         struct location *l;
4643         unsigned long caddr;
4644         unsigned long age = jiffies - track->when;
4645
4646         start = -1;
4647         end = t->count;
4648
4649         for ( ; ; ) {
4650                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4651
4652                 /*
4653                  * There is nothing at "end". If we end up there
4654                  * we need to add something to before end.
4655                  */
4656                 if (pos == end)
4657                         break;
4658
4659                 caddr = t->loc[pos].addr;
4660                 if (track->addr == caddr) {
4661
4662                         l = &t->loc[pos];
4663                         l->count++;
4664                         if (track->when) {
4665                                 l->sum_time += age;
4666                                 if (age < l->min_time)
4667                                         l->min_time = age;
4668                                 if (age > l->max_time)
4669                                         l->max_time = age;
4670
4671                                 if (track->pid < l->min_pid)
4672                                         l->min_pid = track->pid;
4673                                 if (track->pid > l->max_pid)
4674                                         l->max_pid = track->pid;
4675
4676                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4677                                                 to_cpumask(l->cpus));
4678                         }
4679                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4680                         return 1;
4681                 }
4682
4683                 if (track->addr < caddr)
4684                         end = pos;
4685                 else
4686                         start = pos;
4687         }
4688
4689         /*
4690          * Not found. Insert new tracking element.
4691          */
4692         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4693                 return 0;
4694
4695         l = t->loc + pos;
4696         if (pos < t->count)
4697                 memmove(l + 1, l,
4698                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4699         t->count++;
4700         l->count = 1;
4701         l->addr = track->addr;
4702         l->sum_time = age;
4703         l->min_time = age;
4704         l->max_time = age;
4705         l->min_pid = track->pid;
4706         l->max_pid = track->pid;
4707         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4708         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4709         nodes_clear(l->nodes);
4710         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4711         return 1;
4712 }
4713
4714 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4715                 struct page *page, enum track_item alloc)
4716 {
4717         void *addr = page_address(page);
4718         void *p;
4719         unsigned long *map;
4720
4721         map = get_map(s, page);
4722         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4723                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map))
4724                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4725         put_map(map);
4726 }
4727
4728 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4729                                         enum track_item alloc)
4730 {
4731         int len = 0;
4732         unsigned long i;
4733         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4734         int node;
4735         struct kmem_cache_node *n;
4736
4737         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4738                              GFP_KERNEL)) {
4739                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4740         }
4741         /* Push back cpu slabs */
4742         flush_all(s);
4743
4744         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4745                 unsigned long flags;
4746                 struct page *page;
4747
4748                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4749                         continue;
4750
4751                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4752                 list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
4753                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4754                 list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list)
4755                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4756                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4757         }
4758
4759         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4760                 struct location *l = &t.loc[i];
4761
4762                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4763                         break;
4764                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4765
4766                 if (l->addr)
4767                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4768                 else
4769                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4770
4771                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4772                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4773                                 l->min_time,
4774                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4775                                 l->max_time);
4776                 } else
4777                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4778                                 l->min_time);
4779
4780                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4781                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4782                                 l->min_pid, l->max_pid);
4783                 else
4784                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4785                                 l->min_pid);
4786
4787                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4788                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4789                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4790                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4791                                          " cpus=%*pbl",
4792                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4793
4794                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4795                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4796                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4797                                          " nodes=%*pbl",
4798                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4799
4800                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4801         }
4802
4803         free_loc_track(&t);
4804         if (!t.count)
4805                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4806         return len;
4807 }
4808 #endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4809
4810 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4811 static void __init resiliency_test(void)
4812 {
4813         u8 *p;
4814         int type = KMALLOC_NORMAL;
4815
4816         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4817
4818         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4819         pr_err("-----------------------\n");
4820         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4821
4822         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4823         p[16] = 0x12;
4824         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4825                p + 16);
4826
4827         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][4]);
4828
4829         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4830         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4831         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4832         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4833                p);
4834         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4835
4836         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][5]);
4837         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4838         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4839         *p = 0x56;
4840         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4841                p);
4842         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4843         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][6]);
4844
4845         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4846         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4847         kfree(p);
4848         *p = 0x78;
4849         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4850         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][7]);
4851
4852         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4853         kfree(p);
4854         p[50] = 0x9a;
4855         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4856         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][8]);
4857
4858         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4859         kfree(p);
4860         p[512] = 0xab;
4861         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4862         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][9]);
4863 }
4864 #else
4865 #ifdef CONFIG_SYSFS
4866 static void resiliency_test(void) {};
4867 #endif
4868 #endif  /* SLUB_RESILIENCY_TEST */
4869
4870 #ifdef CONFIG_SYSFS
4871 enum slab_stat_type {
4872         SL_ALL,                 /* All slabs */
4873         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4874         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4875         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4876         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4877 };
4878
4879 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4880 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4881 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4882 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4883 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4884
4885 #ifdef CONFIG_MEMCG
4886 static bool memcg_sysfs_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_MEMCG_SYSFS_ON);
4887
4888 static int __init setup_slub_memcg_sysfs(char *str)
4889 {
4890         int v;
4891
4892         if (get_option(&str, &v) > 0)
4893                 memcg_sysfs_enabled = v;
4894
4895         return 1;
4896 }
4897
4898 __setup("slub_memcg_sysfs=", setup_slub_memcg_sysfs);
4899 #endif
4900
4901 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4902                             char *buf, unsigned long flags)
4903 {
4904         unsigned long total = 0;
4905         int node;
4906         int x;
4907         unsigned long *nodes;
4908
4909         nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4910         if (!nodes)
4911                 return -ENOMEM;
4912
4913         if (flags & SO_CPU) {
4914                 int cpu;
4915
4916                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4917                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4918                                                                cpu);
4919                         int node;
4920                         struct page *page;
4921
4922                         page = READ_ONCE(c->page);
4923                         if (!page)
4924                                 continue;
4925
4926                         node = page_to_nid(page);
4927                         if (flags & SO_TOTAL)
4928                                 x = page->objects;
4929                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4930                                 x = page->inuse;
4931                         else
4932                                 x = 1;
4933
4934                         total += x;
4935                         nodes[node] += x;
4936
4937                         page = slub_percpu_partial_read_once(c);
4938                         if (page) {
4939                                 node = page_to_nid(page);
4940                                 if (flags & SO_TOTAL)
4941                                         WARN_ON_ONCE(1);
4942                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4943                                         WARN_ON_ONCE(1);
4944                                 else
4945                                         x = page->pages;
4946                                 total += x;
4947                                 nodes[node] += x;
4948                         }
4949                 }
4950         }
4951
4952         /*
4953          * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
4954          * already held which will conflict with an existing lock order:
4955          *
4956          * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
4957          *
4958          * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
4959          * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
4960          * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
4961          */
4962
4963 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4964         if (flags & SO_ALL) {
4965                 struct kmem_cache_node *n;
4966
4967                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4968
4969                         if (flags & SO_TOTAL)
4970                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4971                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4972                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4973                                         count_partial(n, count_free);
4974                         else
4975                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4976                         total += x;
4977                         nodes[node] += x;
4978                 }
4979
4980         } else
4981 #endif
4982         if (flags & SO_PARTIAL) {
4983                 struct kmem_cache_node *n;
4984
4985                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4986                         if (flags & SO_TOTAL)
4987                                 x = count_partial(n, count_total);
4988                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4989                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4990                         else
4991                                 x = n->nr_partial;
4992                         total += x;
4993                         nodes[node] += x;
4994                 }
4995         }
4996         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4997 #ifdef CONFIG_NUMA
4998         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4999                 if (nodes[node])
5000                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
5001                                         node, nodes[node]);
5002 #endif
5003         kfree(nodes);
5004         return x + sprintf(buf + x, "\n");
5005 }
5006
5007 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
5008 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
5009
5010 struct slab_attribute {
5011         struct attribute attr;
5012         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
5013         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
5014 };
5015
5016 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
5017         static struct slab_attribute _name##_attr = \
5018         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
5019
5020 #define SLAB_ATTR(_name) \
5021         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
5022         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
5023
5024 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5025 {
5026         return sprintf(buf, "%u\n", s->size);
5027 }
5028 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
5029
5030 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5031 {
5032         return sprintf(buf, "%u\n", s->align);
5033 }
5034 SLAB_ATTR_RO(align);
5035
5036 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5037 {
5038         return sprintf(buf, "%u\n", s->object_size);
5039 }
5040 SLAB_ATTR_RO(object_size);
5041
5042 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5043 {
5044         return sprintf(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
5045 }
5046 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
5047
5048 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5049 {
5050         return sprintf(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
5051 }
5052 SLAB_ATTR_RO(order);
5053
5054 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5055 {
5056         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
5057 }
5058
5059 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5060                                  size_t length)
5061 {
5062         unsigned long min;
5063         int err;
5064
5065         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
5066         if (err)
5067                 return err;
5068
5069         set_min_partial(s, min);
5070         return length;
5071 }
5072 SLAB_ATTR(min_partial);
5073
5074 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5075 {
5076         return sprintf(buf, "%u\n", slub_cpu_partial(s));
5077 }
5078
5079 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5080                                  size_t length)
5081 {
5082         unsigned int objects;
5083         int err;
5084
5085         err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
5086         if (err)
5087                 return err;
5088         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
5089                 return -EINVAL;
5090
5091         slub_set_cpu_partial(s, objects);
5092         flush_all(s);
5093         return length;
5094 }
5095 SLAB_ATTR(cpu_partial);
5096
5097 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5098 {
5099         if (!s->ctor)
5100                 return 0;
5101         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
5102 }
5103 SLAB_ATTR_RO(ctor);
5104
5105 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5106 {
5107         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
5108 }
5109 SLAB_ATTR_RO(aliases);
5110
5111 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5112 {
5113         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
5114 }
5115 SLAB_ATTR_RO(partial);
5116
5117 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5118 {
5119         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
5120 }
5121 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
5122
5123 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5124 {
5125         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
5126 }
5127 SLAB_ATTR_RO(objects);
5128
5129 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5130 {
5131         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
5132 }
5133 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
5134
5135 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5136 {
5137         int objects = 0;
5138         int pages = 0;
5139         int cpu;
5140         int len;
5141
5142         for_each_online_cpu(cpu) {
5143                 struct page *page;
5144
5145                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5146
5147                 if (page) {
5148                         pages += page->pages;
5149                         objects += page->pobjects;
5150                 }
5151         }
5152
5153         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
5154
5155 #ifdef CONFIG_SMP
5156         for_each_online_cpu(cpu) {
5157                 struct page *page;
5158
5159                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5160
5161                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
5162                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
5163                                 page->pobjects, page->pages);
5164         }
5165 #endif
5166         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5167 }
5168 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
5169
5170 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5171 {
5172         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
5173 }
5174 SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);
5175
5176 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5177 {
5178         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
5179 }
5180 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
5181
5182 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5183 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5184 {
5185         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
5186 }
5187 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
5188 #endif
5189
5190 static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5191 {
5192         return sprintf(buf, "%u\n", s->usersize);
5193 }
5194 SLAB_ATTR_RO(usersize);
5195
5196 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5197 {
5198         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
5199 }
5200 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5201
5202 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5203 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5204 {
5205         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5206 }
5207 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5208
5209 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5210 {
5211         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5212 }
5213 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5214
5215 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5216 {
5217         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5218 }
5219 SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);
5220
5221 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5222 {
5223         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5224 }
5225 SLAB_ATTR_RO(trace);
5226
5227 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5228 {
5229         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5230 }
5231
5232 SLAB_ATTR_RO(red_zone);
5233
5234 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5235 {
5236         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5237 }
5238
5239 SLAB_ATTR_RO(poison);
5240
5241 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5242 {
5243         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5244 }
5245
5246 SLAB_ATTR_RO(store_user);
5247
5248 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5249 {
5250         return 0;
5251 }
5252
5253 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5254                         const char *buf, size_t length)
5255 {
5256         int ret = -EINVAL;
5257
5258         if (buf[0] == '1') {
5259                 ret = validate_slab_cache(s);
5260                 if (ret >= 0)
5261                         ret = length;
5262         }
5263         return ret;
5264 }
5265 SLAB_ATTR(validate);
5266
5267 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5268 {
5269         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5270                 return -ENOSYS;
5271         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5272 }
5273 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5274
5275 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5276 {
5277         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5278                 return -ENOSYS;
5279         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5280 }
5281 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5282 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5283
5284 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5285 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5286 {
5287         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5288 }
5289 SLAB_ATTR_RO(failslab);
5290 #endif
5291
5292 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5293 {
5294         return 0;
5295 }
5296
5297 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5298                         const char *buf, size_t length)
5299 {
5300         if (buf[0] == '1')
5301                 kmem_cache_shrink(s);
5302         else
5303                 return -EINVAL;
5304         return length;
5305 }
5306 SLAB_ATTR(shrink);
5307
5308 #ifdef CONFIG_NUMA
5309 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5310 {
5311         return sprintf(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5312 }
5313
5314 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5315                                 const char *buf, size_t length)
5316 {
5317         unsigned int ratio;
5318         int err;
5319
5320         err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
5321         if (err)
5322                 return err;
5323         if (ratio > 100)
5324                 return -ERANGE;
5325
5326         s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5327
5328         return length;
5329 }
5330 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5331 #endif
5332
5333 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5334 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5335 {
5336         unsigned long sum  = 0;
5337         int cpu;
5338         int len;
5339         int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);
5340
5341         if (!data)
5342                 return -ENOMEM;
5343
5344         for_each_online_cpu(cpu) {
5345                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5346
5347                 data[cpu] = x;
5348                 sum += x;
5349         }
5350
5351         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5352
5353 #ifdef CONFIG_SMP
5354         for_each_online_cpu(cpu) {
5355                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5356                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5357         }
5358 #endif
5359         kfree(data);
5360         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5361 }
5362
5363 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5364 {
5365         int cpu;
5366
5367         for_each_online_cpu(cpu)
5368                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5369 }
5370
5371 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5372 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5373 {                                                               \
5374         return show_stat(s, buf, si);                           \
5375 }                                                               \
5376 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5377                                 const char *buf, size_t length) \
5378 {                                                               \
5379         if (buf[0] != '0')                                      \
5380                 return -EINVAL;                                 \
5381         clear_stat(s, si);                                      \
5382         return length;                                          \
5383 }                                                               \
5384 SLAB_ATTR(text);                                                \
5385
5386 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5387 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5388 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5389 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5390 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5391 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5392 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5393 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5394 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5395 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5396 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5397 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5398 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5399 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5400 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5401 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5402 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5403 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5404 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5405 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5406 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5407 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5408 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5409 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5410 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5411 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5412 #endif  /* CONFIG_SLUB_STATS */
5413
5414 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5415         &slab_size_attr.attr,
5416         &object_size_attr.attr,
5417         &objs_per_slab_attr.attr,
5418         &order_attr.attr,
5419         &min_partial_attr.attr,
5420         &cpu_partial_attr.attr,
5421         &objects_attr.attr,
5422         &objects_partial_attr.attr,
5423         &partial_attr.attr,
5424         &cpu_slabs_attr.attr,
5425         &ctor_attr.attr,
5426         &aliases_attr.attr,
5427         &align_attr.attr,
5428         &hwcache_align_attr.attr,
5429         &reclaim_account_attr.attr,
5430         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5431         &shrink_attr.attr,
5432         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5433 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5434         &total_objects_attr.attr,
5435         &slabs_attr.attr,
5436         &sanity_checks_attr.attr,
5437         &trace_attr.attr,
5438         &red_zone_attr.attr,
5439         &poison_attr.attr,
5440         &store_user_attr.attr,
5441         &validate_attr.attr,
5442         &alloc_calls_attr.attr,
5443         &free_calls_attr.attr,
5444 #endif
5445 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5446         &cache_dma_attr.attr,
5447 #endif
5448 #ifdef CONFIG_NUMA
5449         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5450 #endif
5451 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5452         &alloc_fastpath_attr.attr,
5453         &alloc_slowpath_attr.attr,
5454         &free_fastpath_attr.attr,
5455         &free_slowpath_attr.attr,
5456         &free_frozen_attr.attr,
5457         &free_add_partial_attr.attr,
5458         &free_remove_partial_attr.attr,
5459         &alloc_from_partial_attr.attr,
5460         &alloc_slab_attr.attr,
5461         &alloc_refill_attr.attr,
5462         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5463         &free_slab_attr.attr,
5464         &cpuslab_flush_attr.attr,
5465         &deactivate_full_attr.attr,
5466         &deactivate_empty_attr.attr,
5467         &deactivate_to_head_attr.attr,
5468         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5469         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5470         &deactivate_bypass_attr.attr,
5471         &order_fallback_attr.attr,
5472         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5473         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5474         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5475         &cpu_partial_free_attr.attr,
5476         &cpu_partial_node_attr.attr,
5477         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5478 #endif
5479 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5480         &failslab_attr.attr,
5481 #endif
5482         &usersize_attr.attr,
5483
5484         NULL
5485 };
5486
5487 static const struct attribute_group slab_attr_group = {
5488         .attrs = slab_attrs,
5489 };
5490
5491 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5492                                 struct attribute *attr,
5493                                 char *buf)
5494 {
5495         struct slab_attribute *attribute;
5496         struct kmem_cache *s;
5497         int err;
5498
5499         attribute = to_slab_attr(attr);
5500         s = to_slab(kobj);
5501
5502         if (!attribute->show)
5503                 return -EIO;
5504
5505         err = attribute->show(s, buf);
5506
5507         return err;
5508 }
5509
5510 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5511                                 struct attribute *attr,
5512                                 const char *buf, size_t len)
5513 {
5514         struct slab_attribute *attribute;
5515         struct kmem_cache *s;
5516         int err;
5517
5518         attribute = to_slab_attr(attr);
5519         s = to_slab(kobj);
5520
5521         if (!attribute->store)
5522                 return -EIO;
5523
5524         err = attribute->store(s, buf, len);
5525         return err;
5526 }
5527
5528 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5529 {
5530         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5531 }
5532
5533 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5534         .show = slab_attr_show,
5535         .store = slab_attr_store,
5536 };
5537
5538 static struct kobj_type slab_ktype = {
5539         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5540         .release = kmem_cache_release,
5541 };
5542
5543 static struct kset *slab_kset;
5544
5545 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5546 {
5547         return slab_kset;
5548 }
5549
5550 #define ID_STR_LENGTH 64
5551
5552 /* Create a unique string id for a slab cache:
5553  *
5554  * Format       :[flags-]size
5555  */
5556 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5557 {
5558         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5559         char *p = name;
5560
5561         BUG_ON(!name);
5562
5563         *p++ = ':';
5564         /*
5565          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5566          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5567          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5568          * are matched during merging to guarantee that the id is
5569          * unique.
5570          */
5571         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5572                 *p++ = 'd';
5573         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
5574                 *p++ = 'D';
5575         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5576                 *p++ = 'a';
5577         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5578                 *p++ = 'F';
5579         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5580                 *p++ = 'A';
5581         if (p != name + 1)
5582                 *p++ = '-';
5583         p += sprintf(p, "%07u", s->size);
5584
5585         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5586         return name;
5587 }
5588
5589 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5590 {
5591         int err;
5592         const char *name;
5593         struct kset *kset = cache_kset(s);
5594         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5595
5596         if (!kset) {
5597                 kobject_init(&s->kobj, &slab_ktype);
5598                 return 0;
5599         }
5600
5601         if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
5602                         (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
5603                 unmergeable = 1;
5604
5605         if (unmergeable) {
5606                 /*
5607                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5608                  * This is typically the case for debug situations. In that
5609                  * case we can catch duplicate names easily.
5610                  */
5611                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5612                 name = s->name;
5613         } else {
5614                 /*
5615                  * Create a unique name for the slab as a target
5616                  * for the symlinks.
5617                  */
5618                 name = create_unique_id(s);
5619         }
5620
5621         s->kobj.kset = kset;
5622         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5623         if (err) {
5624                 kobject_put(&s->kobj);
5625                 goto out;
5626         }
5627
5628         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5629         if (err)
5630                 goto out_del_kobj;
5631
5632         if (!unmergeable) {
5633                 /* Setup first alias */
5634                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5635         }
5636 out:
5637         if (!unmergeable)
5638                 kfree(name);
5639         return err;
5640 out_del_kobj:
5641         kobject_del(&s->kobj);
5642         goto out;
5643 }
5644
5645 void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
5646 {
5647         if (slab_state >= FULL)
5648                 kobject_del(&s->kobj);
5649 }
5650
5651 void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
5652 {
5653         if (slab_state >= FULL)
5654                 kobject_put(&s->kobj);
5655 }
5656
5657 /*
5658  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5659  * available lest we lose that information.
5660  */
5661 struct saved_alias {
5662         struct kmem_cache *s;
5663         const char *name;
5664         struct saved_alias *next;
5665 };
5666
5667 static struct saved_alias *alias_list;
5668
5669 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5670 {
5671         struct saved_alias *al;
5672
5673         if (slab_state == FULL) {
5674                 /*
5675                  * If we have a leftover link then remove it.
5676                  */
5677                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5678                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5679         }
5680
5681         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5682         if (!al)
5683                 return -ENOMEM;
5684
5685         al->s = s;
5686         al->name = name;
5687         al->next = alias_list;
5688         alias_list = al;
5689         return 0;
5690 }
5691
5692 static int __init slab_sysfs_init(void)
5693 {
5694         struct kmem_cache *s;
5695         int err;
5696
5697         mutex_lock(&slab_mutex);
5698
5699         slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
5700         if (!slab_kset) {
5701                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5702                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5703                 return -ENOSYS;
5704         }
5705
5706         slab_state = FULL;
5707
5708         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5709                 err = sysfs_slab_add(s);
5710                 if (err)
5711                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5712                                s->name);
5713         }
5714
5715         while (alias_list) {
5716                 struct saved_alias *al = alias_list;
5717
5718                 alias_list = alias_list->next;
5719                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5720                 if (err)
5721                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5722                                al->name);
5723                 kfree(al);
5724         }
5725
5726         mutex_unlock(&slab_mutex);
5727         resiliency_test();
5728         return 0;
5729 }
5730
5731 __initcall(slab_sysfs_init);
5732 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5733
5734 /*
5735  * The /proc/slabinfo ABI
5736  */
5737 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5738 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5739 {
5740         unsigned long nr_slabs = 0;
5741         unsigned long nr_objs = 0;
5742         unsigned long nr_free = 0;
5743         int node;
5744         struct kmem_cache_node *n;
5745
5746         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5747                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5748                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5749                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5750         }
5751
5752         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5753         sinfo->num_objs = nr_objs;
5754         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5755         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5756         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5757         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5758 }
5759
5760 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5761 {
5762 }
5763
5764 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5765                        size_t count, loff_t *ppos)
5766 {
5767         return -EIO;
5768 }
5769 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */