mm/slab.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef MM_SLAB_H
   3 #define MM_SLAB_H
   4 /*
   5  * Internal slab definitions
   6  */
   7
   8 /* Reuses the bits in struct page */
   9 struct slab {
  10         unsigned long __page_flags;
  11
  12 #if defined(CONFIG_SLAB)
  13
  14         union {
  15                 struct list_head slab_list;
  16                 struct rcu_head rcu_head;
  17         };
  18         struct kmem_cache *slab_cache;
  19         void *freelist; /* array of free object indexes */
  20         void *s_mem;    /* first object */
  21         unsigned int active;
  22
  23 #elif defined(CONFIG_SLUB)
  24
  25         union {
  26                 struct list_head slab_list;
  27                 struct rcu_head rcu_head;
  28 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
  29                 struct {
  30                         struct slab *next;
  31                         int slabs;      /* Nr of slabs left */
  32                 };
  33 #endif
  34         };
  35         struct kmem_cache *slab_cache;
  36         /* Double-word boundary */
  37         void *freelist;         /* first free object */
  38         union {
  39                 unsigned long counters;
  40                 struct {
  41                         unsigned inuse:16;
  42                         unsigned objects:15;
  43                         unsigned frozen:1;
  44                 };
  45         };
  46         unsigned int __unused;
  47
  48 #elif defined(CONFIG_SLOB)
  49
  50         struct list_head slab_list;
  51         void *__unused_1;
  52         void *freelist;         /* first free block */
  53         long units;
  54         unsigned int __unused_2;
  55
  56 #else
  57 #error "Unexpected slab allocator configured"
  58 #endif
  59
  60         atomic_t __page_refcount;
  61 #ifdef CONFIG_MEMCG
  62         unsigned long memcg_data;
  63 #endif
  64 };
  65
  66 #define SLAB_MATCH(pg, sl)                                              \
  67         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct slab, sl))
  68 SLAB_MATCH(flags, __page_flags);
  69 SLAB_MATCH(compound_head, slab_list);   /* Ensure bit 0 is clear */
  70 #ifndef CONFIG_SLOB
  71 SLAB_MATCH(rcu_head, rcu_head);
  72 #endif
  73 SLAB_MATCH(_refcount, __page_refcount);
  74 #ifdef CONFIG_MEMCG
  75 SLAB_MATCH(memcg_data, memcg_data);
  76 #endif
  77 #undef SLAB_MATCH
  78 static_assert(sizeof(struct slab) <= sizeof(struct page));
  79
  80 /**
  81  * folio_slab - Converts from folio to slab.
  82  * @folio: The folio.
  83  *
  84  * Currently struct slab is a different representation of a folio where
  85  * folio_test_slab() is true.
  86  *
  87  * Return: The slab which contains this folio.
  88  */
  89 #define folio_slab(folio)       (_Generic((folio),                      \
  90         const struct folio *:   (const struct slab *)(folio),           \
  91         struct folio *:         (struct slab *)(folio)))
  92
  93 /**
  94  * slab_folio - The folio allocated for a slab
  95  * @slab: The slab.
  96  *
  97  * Slabs are allocated as folios that contain the individual objects and are
  98  * using some fields in the first struct page of the folio - those fields are
  99  * now accessed by struct slab. It is occasionally necessary to convert back to
 100  * a folio in order to communicate with the rest of the mm.  Please use this
 101  * helper function instead of casting yourself, as the implementation may change
 102  * in the future.
 103  */
 104 #define slab_folio(s)           (_Generic((s),                          \
 105         const struct slab *:    (const struct folio *)s,                \
 106         struct slab *:          (struct folio *)s))
 107
 108 /**
 109  * page_slab - Converts from first struct page to slab.
 110  * @p: The first (either head of compound or single) page of slab.
 111  *
 112  * A temporary wrapper to convert struct page to struct slab in situations where
 113  * we know the page is the compound head, or single order-0 page.
 114  *
 115  * Long-term ideally everything would work with struct slab directly or go
 116  * through folio to struct slab.
 117  *
 118  * Return: The slab which contains this page
 119  */
 120 #define page_slab(p)            (_Generic((p),                          \
 121         const struct page *:    (const struct slab *)(p),               \
 122         struct page *:          (struct slab *)(p)))
 123
 124 /**
 125  * slab_page - The first struct page allocated for a slab
 126  * @slab: The slab.
 127  *
 128  * A convenience wrapper for converting slab to the first struct page of the
 129  * underlying folio, to communicate with code not yet converted to folio or
 130  * struct slab.
 131  */
 132 #define slab_page(s) folio_page(slab_folio(s), 0)
 133
 134 /*
 135  * If network-based swap is enabled, sl*b must keep track of whether pages
 136  * were allocated from pfmemalloc reserves.
 137  */
 138 static inline bool slab_test_pfmemalloc(const struct slab *slab)
 139 {
 140         return folio_test_active((struct folio *)slab_folio(slab));
 141 }
 142
 143 static inline void slab_set_pfmemalloc(struct slab *slab)
 144 {
 145         folio_set_active(slab_folio(slab));
 146 }
 147
 148 static inline void slab_clear_pfmemalloc(struct slab *slab)
 149 {
 150         folio_clear_active(slab_folio(slab));
 151 }
 152
 153 static inline void __slab_clear_pfmemalloc(struct slab *slab)
 154 {
 155         __folio_clear_active(slab_folio(slab));
 156 }
 157
 158 static inline void *slab_address(const struct slab *slab)
 159 {
 160         return folio_address(slab_folio(slab));
 161 }
 162
 163 static inline int slab_nid(const struct slab *slab)
 164 {
 165         return folio_nid(slab_folio(slab));
 166 }
 167
 168 static inline pg_data_t *slab_pgdat(const struct slab *slab)
 169 {
 170         return folio_pgdat(slab_folio(slab));
 171 }
 172
 173 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *addr)
 174 {
 175         struct folio *folio = virt_to_folio(addr);
 176
 177         if (!folio_test_slab(folio))
 178                 return NULL;
 179
 180         return folio_slab(folio);
 181 }
 182
 183 static inline int slab_order(const struct slab *slab)
 184 {
 185         return folio_order((struct folio *)slab_folio(slab));
 186 }
 187
 188 static inline size_t slab_size(const struct slab *slab)
 189 {
 190         return PAGE_SIZE << slab_order(slab);
 191 }
 192
 193 #ifdef CONFIG_SLOB
 194 /*
 195  * Common fields provided in kmem_cache by all slab allocators
 196  * This struct is either used directly by the allocator (SLOB)
 197  * or the allocator must include definitions for all fields
 198  * provided in kmem_cache_common in their definition of kmem_cache.
 199  *
 200  * Once we can do anonymous structs (C11 standard) we could put a
 201  * anonymous struct definition in these allocators so that the
 202  * separate allocations in the kmem_cache structure of SLAB and
 203  * SLUB is no longer needed.
 204  */
 205 struct kmem_cache {
 206         unsigned int object_size;/* The original size of the object */
 207         unsigned int size;      /* The aligned/padded/added on size  */
 208         unsigned int align;     /* Alignment as calculated */
 209         slab_flags_t flags;     /* Active flags on the slab */
 210         unsigned int useroffset;/* Usercopy region offset */
 211         unsigned int usersize;  /* Usercopy region size */
 212         const char *name;       /* Slab name for sysfs */
 213         int refcount;           /* Use counter */
 214         void (*ctor)(void *);   /* Called on object slot creation */
 215         struct list_head list;  /* List of all slab caches on the system */
 216 };
 217
 218 #endif /* CONFIG_SLOB */
 219
 220 #ifdef CONFIG_SLAB
 221 #include <linux/slab_def.h>
 222 #endif
 223
 224 #ifdef CONFIG_SLUB
 225 #include <linux/slub_def.h>
 226 #endif
 227
 228 #include <linux/memcontrol.h>
 229 #include <linux/fault-inject.h>
 230 #include <linux/kasan.h>
 231 #include <linux/kmemleak.h>
 232 #include <linux/random.h>
 233 #include <linux/sched/mm.h>
 234 #include <linux/list_lru.h>
 235
 236 /*
 237  * State of the slab allocator.
 238  *
 239  * This is used to describe the states of the allocator during bootup.
 240  * Allocators use this to gradually bootstrap themselves. Most allocators
 241  * have the problem that the structures used for managing slab caches are
 242  * allocated from slab caches themselves.
 243  */
 244 enum slab_state {
 245         DOWN,                   /* No slab functionality yet */
 246         PARTIAL,                /* SLUB: kmem_cache_node available */
 247         PARTIAL_NODE,           /* SLAB: kmalloc size for node struct available */
 248         UP,                     /* Slab caches usable but not all extras yet */
 249         FULL                    /* Everything is working */
 250 };
 251
 252 extern enum slab_state slab_state;
 253
 254 /* The slab cache mutex protects the management structures during changes */
 255 extern struct mutex slab_mutex;
 256
 257 /* The list of all slab caches on the system */
 258 extern struct list_head slab_caches;
 259
 260 /* The slab cache that manages slab cache information */
 261 extern struct kmem_cache *kmem_cache;
 262
 263 /* A table of kmalloc cache names and sizes */
 264 extern const struct kmalloc_info_struct {
 265         const char *name[NR_KMALLOC_TYPES];
 266         unsigned int size;
 267 } kmalloc_info[];
 268
 269 #ifndef CONFIG_SLOB
 270 /* Kmalloc array related functions */
 271 void setup_kmalloc_cache_index_table(void);
 272 void create_kmalloc_caches(slab_flags_t);
 273
 274 /* Find the kmalloc slab corresponding for a certain size */
 275 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t, gfp_t);
 276 #endif
 277
 278 gfp_t kmalloc_fix_flags(gfp_t flags);
 279
 280 /* Functions provided by the slab allocators */
 281 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *, slab_flags_t flags);
 282
 283 struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(const char *name, unsigned int size,
 284                         slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
 285                         unsigned int usersize);
 286 extern void create_boot_cache(struct kmem_cache *, const char *name,
 287                         unsigned int size, slab_flags_t flags,
 288                         unsigned int useroffset, unsigned int usersize);
 289
 290 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s);
 291 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned size, unsigned align,
 292                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *));
 293 #ifndef CONFIG_SLOB
 294 struct kmem_cache *
 295 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 296                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *));
 297
 298 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
 299         slab_flags_t flags, const char *name);
 300 #else
 301 static inline struct kmem_cache *
 302 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 303                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 304 { return NULL; }
 305
 306 static inline slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
 307         slab_flags_t flags, const char *name)
 308 {
 309         return flags;
 310 }
 311 #endif
 312
 313
 314 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(), for various configurations */
 315 #define SLAB_CORE_FLAGS (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_CACHE_DMA | \
 316                          SLAB_CACHE_DMA32 | SLAB_PANIC | \
 317                          SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_DEBUG_OBJECTS )
 318
 319 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB)
 320 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
 321 #elif defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
 322 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
 323                           SLAB_TRACE | SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
 324 #else
 325 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (0)
 326 #endif
 327
 328 #if defined(CONFIG_SLAB)
 329 #define SLAB_CACHE_FLAGS (SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_NOLEAKTRACE | \
 330                           SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_TEMPORARY | \
 331                           SLAB_ACCOUNT)
 332 #elif defined(CONFIG_SLUB)
 333 #define SLAB_CACHE_FLAGS (SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
 334                           SLAB_TEMPORARY | SLAB_ACCOUNT)
 335 #else
 336 #define SLAB_CACHE_FLAGS (SLAB_NOLEAKTRACE)
 337 #endif
 338
 339 /* Common flags available with current configuration */
 340 #define CACHE_CREATE_MASK (SLAB_CORE_FLAGS | SLAB_DEBUG_FLAGS | SLAB_CACHE_FLAGS)
 341
 342 /* Common flags permitted for kmem_cache_create */
 343 #define SLAB_FLAGS_PERMITTED (SLAB_CORE_FLAGS | \
 344                               SLAB_RED_ZONE | \
 345                               SLAB_POISON | \
 346                               SLAB_STORE_USER | \
 347                               SLAB_TRACE | \
 348                               SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | \
 349                               SLAB_MEM_SPREAD | \
 350                               SLAB_NOLEAKTRACE | \
 351                               SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
 352                               SLAB_TEMPORARY | \
 353                               SLAB_ACCOUNT)
 354
 355 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *);
 356 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *);
 357 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *);
 358 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *);
 359 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *);
 360
 361 struct seq_file;
 362 struct file;
 363
 364 struct slabinfo {
 365         unsigned long active_objs;
 366         unsigned long num_objs;
 367         unsigned long active_slabs;
 368         unsigned long num_slabs;
 369         unsigned long shared_avail;
 370         unsigned int limit;
 371         unsigned int batchcount;
 372         unsigned int shared;
 373         unsigned int objects_per_slab;
 374         unsigned int cache_order;
 375 };
 376
 377 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo);
 378 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s);
 379 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
 380                        size_t count, loff_t *ppos);
 381
 382 /*
 383  * Generic implementation of bulk operations
 384  * These are useful for situations in which the allocator cannot
 385  * perform optimizations. In that case segments of the object listed
 386  * may be allocated or freed using these operations.
 387  */
 388 void __kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *, size_t, void **);
 389 int __kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *, gfp_t, size_t, void **);
 390
 391 static inline enum node_stat_item cache_vmstat_idx(struct kmem_cache *s)
 392 {
 393         return (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
 394                 NR_SLAB_RECLAIMABLE_B : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B;
 395 }
 396
 397 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 398 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
 399 DECLARE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
 400 #else
 401 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
 402 #endif
 403 extern void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object);
 404 long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s);
 405 static inline bool __slub_debug_enabled(void)
 406 {
 407         return static_branch_unlikely(&slub_debug_enabled);
 408 }
 409 #else
 410 static inline void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
 411 {
 412 }
 413 static inline bool __slub_debug_enabled(void)
 414 {
 415         return false;
 416 }
 417 #endif
 418
 419 /*
 420  * Returns true if any of the specified slub_debug flags is enabled for the
 421  * cache. Use only for flags parsed by setup_slub_debug() as it also enables
 422  * the static key.
 423  */
 424 static inline bool kmem_cache_debug_flags(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
 425 {
 426         if (IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_DEBUG))
 427                 VM_WARN_ON_ONCE(!(flags & SLAB_DEBUG_FLAGS));
 428         if (__slub_debug_enabled())
 429                 return s->flags & flags;
 430         return false;
 431 }
 432
 433 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 434 /*
 435  * slab_objcgs - get the object cgroups vector associated with a slab
 436  * @slab: a pointer to the slab struct
 437  *
 438  * Returns a pointer to the object cgroups vector associated with the slab,
 439  * or NULL if no such vector has been associated yet.
 440  */
 441 static inline struct obj_cgroup **slab_objcgs(struct slab *slab)
 442 {
 443         unsigned long memcg_data = READ_ONCE(slab->memcg_data);
 444
 445         VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data && !(memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS),
 446                                                         slab_page(slab));
 447         VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data & MEMCG_DATA_KMEM, slab_page(slab));
 448
 449         return (struct obj_cgroup **)(memcg_data & ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
 450 }
 451
 452 int memcg_alloc_slab_cgroups(struct slab *slab, struct kmem_cache *s,
 453                                  gfp_t gfp, bool new_slab);
 454 void mod_objcg_state(struct obj_cgroup *objcg, struct pglist_data *pgdat,
 455                      enum node_stat_item idx, int nr);
 456
 457 static inline void memcg_free_slab_cgroups(struct slab *slab)
 458 {
 459         kfree(slab_objcgs(slab));
 460         slab->memcg_data = 0;
 461 }
 462
 463 static inline size_t obj_full_size(struct kmem_cache *s)
 464 {
 465         /*
 466          * For each accounted object there is an extra space which is used
 467          * to store obj_cgroup membership. Charge it too.
 468          */
 469         return s->size + sizeof(struct obj_cgroup *);
 470 }
 471
 472 /*
 473  * Returns false if the allocation should fail.
 474  */
 475 static inline bool memcg_slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 476                                              struct list_lru *lru,
 477                                              struct obj_cgroup **objcgp,
 478                                              size_t objects, gfp_t flags)
 479 {
 480         struct obj_cgroup *objcg;
 481
 482         if (!memcg_kmem_enabled())
 483                 return true;
 484
 485         if (!(flags & __GFP_ACCOUNT) && !(s->flags & SLAB_ACCOUNT))
 486                 return true;
 487
 488         objcg = get_obj_cgroup_from_current();
 489         if (!objcg)
 490                 return true;
 491
 492         if (lru) {
 493                 int ret;
 494                 struct mem_cgroup *memcg;
 495
 496                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
 497                 ret = memcg_list_lru_alloc(memcg, lru, flags);
 498                 css_put(&memcg->css);
 499
 500                 if (ret)
 501                         goto out;
 502         }
 503
 504         if (obj_cgroup_charge(objcg, flags, objects * obj_full_size(s)))
 505                 goto out;
 506
 507         *objcgp = objcg;
 508         return true;
 509 out:
 510         obj_cgroup_put(objcg);
 511         return false;
 512 }
 513
 514 static inline void memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 515                                               struct obj_cgroup *objcg,
 516                                               gfp_t flags, size_t size,
 517                                               void **p)
 518 {
 519         struct slab *slab;
 520         unsigned long off;
 521         size_t i;
 522
 523         if (!memcg_kmem_enabled() || !objcg)
 524                 return;
 525
 526         for (i = 0; i < size; i++) {
 527                 if (likely(p[i])) {
 528                         slab = virt_to_slab(p[i]);
 529
 530                         if (!slab_objcgs(slab) &&
 531                             memcg_alloc_slab_cgroups(slab, s, flags,
 532                                                          false)) {
 533                                 obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
 534                                 continue;
 535                         }
 536
 537                         off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
 538                         obj_cgroup_get(objcg);
 539                         slab_objcgs(slab)[off] = objcg;
 540                         mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab),
 541                                         cache_vmstat_idx(s), obj_full_size(s));
 542                 } else {
 543                         obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
 544                 }
 545         }
 546         obj_cgroup_put(objcg);
 547 }
 548
 549 static inline void memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s_orig,
 550                                         void **p, int objects)
 551 {
 552         struct kmem_cache *s;
 553         struct obj_cgroup **objcgs;
 554         struct obj_cgroup *objcg;
 555         struct slab *slab;
 556         unsigned int off;
 557         int i;
 558
 559         if (!memcg_kmem_enabled())
 560                 return;
 561
 562         for (i = 0; i < objects; i++) {
 563                 if (unlikely(!p[i]))
 564                         continue;
 565
 566                 slab = virt_to_slab(p[i]);
 567                 /* we could be given a kmalloc_large() object, skip those */
 568                 if (!slab)
 569                         continue;
 570
 571                 objcgs = slab_objcgs(slab);
 572                 if (!objcgs)
 573                         continue;
 574
 575                 if (!s_orig)
 576                         s = slab->slab_cache;
 577                 else
 578                         s = s_orig;
 579
 580                 off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
 581                 objcg = objcgs[off];
 582                 if (!objcg)
 583                         continue;
 584
 585                 objcgs[off] = NULL;
 586                 obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
 587                 mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
 588                                 -obj_full_size(s));
 589                 obj_cgroup_put(objcg);
 590         }
 591 }
 592
 593 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 594 static inline struct obj_cgroup **slab_objcgs(struct slab *slab)
 595 {
 596         return NULL;
 597 }
 598
 599 static inline struct mem_cgroup *memcg_from_slab_obj(void *ptr)
 600 {
 601         return NULL;
 602 }
 603
 604 static inline int memcg_alloc_slab_cgroups(struct slab *slab,
 605                                                struct kmem_cache *s, gfp_t gfp,
 606                                                bool new_slab)
 607 {
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 static inline void memcg_free_slab_cgroups(struct slab *slab)
 612 {
 613 }
 614
 615 static inline bool memcg_slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 616                                              struct list_lru *lru,
 617                                              struct obj_cgroup **objcgp,
 618                                              size_t objects, gfp_t flags)
 619 {
 620         return true;
 621 }
 622
 623 static inline void memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 624                                               struct obj_cgroup *objcg,
 625                                               gfp_t flags, size_t size,
 626                                               void **p)
 627 {
 628 }
 629
 630 static inline void memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s,
 631                                         void **p, int objects)
 632 {
 633 }
 634 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 635
 636 #ifndef CONFIG_SLOB
 637 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
 638 {
 639         struct slab *slab;
 640
 641         slab = virt_to_slab(obj);
 642         if (WARN_ONCE(!slab, "%s: Object is not a Slab page!\n",
 643                                         __func__))
 644                 return NULL;
 645         return slab->slab_cache;
 646 }
 647
 648 static __always_inline void account_slab(struct slab *slab, int order,
 649                                          struct kmem_cache *s, gfp_t gfp)
 650 {
 651         if (memcg_kmem_enabled() && (s->flags & SLAB_ACCOUNT))
 652                 memcg_alloc_slab_cgroups(slab, s, gfp, true);
 653
 654         mod_node_page_state(slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
 655                             PAGE_SIZE << order);
 656 }
 657
 658 static __always_inline void unaccount_slab(struct slab *slab, int order,
 659                                            struct kmem_cache *s)
 660 {
 661         if (memcg_kmem_enabled())
 662                 memcg_free_slab_cgroups(slab);
 663
 664         mod_node_page_state(slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
 665                             -(PAGE_SIZE << order));
 666 }
 667
 668 static inline struct kmem_cache *cache_from_obj(struct kmem_cache *s, void *x)
 669 {
 670         struct kmem_cache *cachep;
 671
 672         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED) &&
 673             !kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS))
 674                 return s;
 675
 676         cachep = virt_to_cache(x);
 677         if (WARN(cachep && cachep != s,
 678                   "%s: Wrong slab cache. %s but object is from %s\n",
 679                   __func__, s->name, cachep->name))
 680                 print_tracking(cachep, x);
 681         return cachep;
 682 }
 683 #endif /* CONFIG_SLOB */
 684
 685 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
 686 {
 687 #ifndef CONFIG_SLUB
 688         return s->object_size;
 689
 690 #else /* CONFIG_SLUB */
 691 # ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 692         /*
 693          * Debugging requires use of the padding between object
 694          * and whatever may come after it.
 695          */
 696         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
 697                 return s->object_size;
 698 # endif
 699         if (s->flags & SLAB_KASAN)
 700                 return s->object_size;
 701         /*
 702          * If we have the need to store the freelist pointer
 703          * back there or track user information then we can
 704          * only use the space before that information.
 705          */
 706         if (s->flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
 707                 return s->inuse;
 708         /*
 709          * Else we can use all the padding etc for the allocation
 710          */
 711         return s->size;
 712 #endif
 713 }
 714
 715 static inline struct kmem_cache *slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 716                                                      struct list_lru *lru,
 717                                                      struct obj_cgroup **objcgp,
 718                                                      size_t size, gfp_t flags)
 719 {
 720         flags &= gfp_allowed_mask;
 721
 722         might_alloc(flags);
 723
 724         if (should_failslab(s, flags))
 725                 return NULL;
 726
 727         if (!memcg_slab_pre_alloc_hook(s, lru, objcgp, size, flags))
 728                 return NULL;
 729
 730         return s;
 731 }
 732
 733 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
 734                                         struct obj_cgroup *objcg, gfp_t flags,
 735                                         size_t size, void **p, bool init)
 736 {
 737         size_t i;
 738
 739         flags &= gfp_allowed_mask;
 740
 741         /*
 742          * As memory initialization might be integrated into KASAN,
 743          * kasan_slab_alloc and initialization memset must be
 744          * kept together to avoid discrepancies in behavior.
 745          *
 746          * As p[i] might get tagged, memset and kmemleak hook come after KASAN.
 747          */
 748         for (i = 0; i < size; i++) {
 749                 p[i] = kasan_slab_alloc(s, p[i], flags, init);
 750                 if (p[i] && init && !kasan_has_integrated_init())
 751                         memset(p[i], 0, s->object_size);
 752                 kmemleak_alloc_recursive(p[i], s->object_size, 1,
 753                                          s->flags, flags);
 754         }
 755
 756         memcg_slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p);
 757 }
 758
 759 #ifndef CONFIG_SLOB
 760 /*
 761  * The slab lists for all objects.
 762  */
 763 struct kmem_cache_node {
 764         spinlock_t list_lock;
 765
 766 #ifdef CONFIG_SLAB
 767         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
 768         struct list_head slabs_full;
 769         struct list_head slabs_free;
 770         unsigned long total_slabs;      /* length of all slab lists */
 771         unsigned long free_slabs;       /* length of free slab list only */
 772         unsigned long free_objects;
 773         unsigned int free_limit;
 774         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
 775         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
 776         struct alien_cache **alien;     /* on other nodes */
 777         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
 778         int free_touched;               /* updated without locking */
 779 #endif
 780
 781 #ifdef CONFIG_SLUB
 782         unsigned long nr_partial;
 783         struct list_head partial;
 784 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 785         atomic_long_t nr_slabs;
 786         atomic_long_t total_objects;
 787         struct list_head full;
 788 #endif
 789 #endif
 790
 791 };
 792
 793 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
 794 {
 795         return s->node[node];
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Iterator over all nodes. The body will be executed for each node that has
 800  * a kmem_cache_node structure allocated (which is true for all online nodes)
 801  */
 802 #define for_each_kmem_cache_node(__s, __node, __n) \
 803         for (__node = 0; __node < nr_node_ids; __node++) \
 804                  if ((__n = get_node(__s, __node)))
 805
 806 #endif
 807
 808 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
 809 void dump_unreclaimable_slab(void);
 810 #else
 811 static inline void dump_unreclaimable_slab(void)
 812 {
 813 }
 814 #endif
 815
 816 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr);
 817
 818 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
 819 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
 820                         gfp_t gfp);
 821 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep);
 822 #else
 823 static inline int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep,
 824                                         unsigned int count, gfp_t gfp)
 825 {
 826         return 0;
 827 }
 828 static inline void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep) { }
 829 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
 830
 831 static inline bool slab_want_init_on_alloc(gfp_t flags, struct kmem_cache *c)
 832 {
 833         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON,
 834                                 &init_on_alloc)) {
 835                 if (c->ctor)
 836                         return false;
 837                 if (c->flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON))
 838                         return flags & __GFP_ZERO;
 839                 return true;
 840         }
 841         return flags & __GFP_ZERO;
 842 }
 843
 844 static inline bool slab_want_init_on_free(struct kmem_cache *c)
 845 {
 846         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON,
 847                                 &init_on_free))
 848                 return !(c->ctor ||
 849                          (c->flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)));
 850         return false;
 851 }
 852
 853 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
 854 void debugfs_slab_release(struct kmem_cache *);
 855 #else
 856 static inline void debugfs_slab_release(struct kmem_cache *s) { }
 857 #endif
 858
 859 #ifdef CONFIG_PRINTK
 860 #define KS_ADDRS_COUNT 16
 861 struct kmem_obj_info {
 862         void *kp_ptr;
 863         struct slab *kp_slab;
 864         void *kp_objp;
 865         unsigned long kp_data_offset;
 866         struct kmem_cache *kp_slab_cache;
 867         void *kp_ret;
 868         void *kp_stack[KS_ADDRS_COUNT];
 869         void *kp_free_stack[KS_ADDRS_COUNT];
 870 };
 871 void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab);
 872 #endif
 873
 874 #ifdef CONFIG_HAVE_HARDENED_USERCOPY_ALLOCATOR
 875 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
 876                          const struct slab *slab, bool to_user);
 877 #else
 878 static inline
 879 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
 880                          const struct slab *slab, bool to_user)
 881 {
 882 }
 883 #endif
 884
 885 #endif /* MM_SLAB_H */