zsmalloc: use accessor
[cascardo/linux.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include "slab.h"
20 #include <linux/proc_fs.h>
21 #include <linux/notifier.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/kasan.h>
24 #include <linux/kmemcheck.h>
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpuset.h>
27 #include <linux/mempolicy.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/debugobjects.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/memory.h>
32 #include <linux/math64.h>
33 #include <linux/fault-inject.h>
34 #include <linux/stacktrace.h>
35 #include <linux/prefetch.h>
36 #include <linux/memcontrol.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 the second
55  *   double word in the page struct. Meaning
56  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
57  *      B. page->counters       -> Counters of objects
58  *      C. 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. The processor that froze the slab is the one who can
62  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
63  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
64  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
65  *
66  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
67  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
68  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
69  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
70  *   modified without taking the list lock).
71  *
72  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
73  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
74  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
75  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
76  *   the list lock.
77  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
78  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
79  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
80  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
81  *
82  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
83  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
84  *
85  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
86  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
87  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
88  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
89  * cannot scan all objects.
90  *
91  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
92  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
93  * fast frees and allocs.
94  *
95  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
96  *
97  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
98  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
99  *                      such as satisfying allocations for a specific
100  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
101  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
102  *                      list operations. It is up to the processor holding
103  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
104  *                      when the slab is no longer needed.
105  *
106  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
107  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
108  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
109  *                      freelist that allows lockless access to
110  *                      free objects in addition to the regular freelist
111  *                      that requires the slab lock.
112  *
113  * PageError            Slab requires special handling due to debug
114  *                      options set. This moves slab handling out of
115  *                      the fast path and disables lockless freelists.
116  */
117
118 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
119 {
120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
121         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
122 #else
123         return 0;
124 #endif
125 }
126
127 static inline void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
128 {
129         if (kmem_cache_debug(s) && s->flags & SLAB_RED_ZONE)
130                 p += s->red_left_pad;
131
132         return p;
133 }
134
135 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
136 {
137 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
138         return !kmem_cache_debug(s);
139 #else
140         return false;
141 #endif
142 }
143
144 /*
145  * Issues still to be resolved:
146  *
147  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
148  *
149  * - Variable sizing of the per node arrays
150  */
151
152 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
153 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
154
155 /* Enable to log cmpxchg failures */
156 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
157
158 /*
159  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
160  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
161  */
162 #define MIN_PARTIAL 5
163
164 /*
165  * Maximum number of desirable partial slabs.
166  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
167  * sort the partial list by the number of objects in use.
168  */
169 #define MAX_PARTIAL 10
170
171 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
172                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
173
174 /*
175  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
176  * issues when checking or reading debug information
177  */
178 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
179                                 SLAB_TRACE)
180
181
182 /*
183  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
184  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
185  * metadata.
186  */
187 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
188
189 #define OO_SHIFT        16
190 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
191 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
192
193 /* Internal SLUB flags */
194 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
195 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
196
197 #ifdef CONFIG_SMP
198 static struct notifier_block slab_notifier;
199 #endif
200
201 /*
202  * Tracking user of a slab.
203  */
204 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
205 struct track {
206         unsigned long addr;     /* Called from address */
207 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
208         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
209 #endif
210         int cpu;                /* Was running on cpu */
211         int pid;                /* Pid context */
212         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
213 };
214
215 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
216
217 #ifdef CONFIG_SYSFS
218 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
219 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
220 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s);
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 static inline void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s) { }
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         /*
232          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
233          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
234          */
235         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
236 #endif
237 }
238
239 /********************************************************************
240  *                      Core slab cache functions
241  *******************************************************************/
242
243 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
244 {
245         return *(void **)(object + s->offset);
246 }
247
248 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
249 {
250         prefetch(object + s->offset);
251 }
252
253 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
254 {
255         void *p;
256
257         if (!debug_pagealloc_enabled())
258                 return get_freepointer(s, object);
259
260         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
261         return p;
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
272                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
273                 __p += (__s)->size)
274
275 #define for_each_object_idx(__p, __idx, __s, __addr, __objects) \
276         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr), __idx = 1; \
277                 __idx <= __objects; \
278                 __p += (__s)->size, __idx++)
279
280 /* Determine object index from a given position */
281 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
282 {
283         return (p - addr) / s->size;
284 }
285
286 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
287 {
288         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
289 }
290
291 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
292                 unsigned long size, int reserved)
293 {
294         struct kmem_cache_order_objects x = {
295                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
296         };
297
298         return x;
299 }
300
301 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
302 {
303         return x.x >> OO_SHIFT;
304 }
305
306 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
307 {
308         return x.x & OO_MASK;
309 }
310
311 /*
312  * Per slab locking using the pagelock
313  */
314 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
315 {
316         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
317         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
318 }
319
320 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
321 {
322         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
323         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
324 }
325
326 static inline void set_page_slub_counters(struct page *page, unsigned long counters_new)
327 {
328         struct page tmp;
329         tmp.counters = counters_new;
330         /*
331          * page->counters can cover frozen/inuse/objects as well
332          * as page->_refcount.  If we assign to ->counters directly
333          * we run the risk of losing updates to page->_refcount, so
334          * be careful and only assign to the fields we need.
335          */
336         page->frozen  = tmp.frozen;
337         page->inuse   = tmp.inuse;
338         page->objects = tmp.objects;
339 }
340
341 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
342 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
343                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
344                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
345                 const char *n)
346 {
347         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
348 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
349     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
350         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
351                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
352                                    freelist_old, counters_old,
353                                    freelist_new, counters_new))
354                         return true;
355         } else
356 #endif
357         {
358                 slab_lock(page);
359                 if (page->freelist == freelist_old &&
360                                         page->counters == counters_old) {
361                         page->freelist = freelist_new;
362                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
363                         slab_unlock(page);
364                         return true;
365                 }
366                 slab_unlock(page);
367         }
368
369         cpu_relax();
370         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
371
372 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
373         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
374 #endif
375
376         return false;
377 }
378
379 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
380                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
381                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
382                 const char *n)
383 {
384 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
385     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
386         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
387                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
388                                    freelist_old, counters_old,
389                                    freelist_new, counters_new))
390                         return true;
391         } else
392 #endif
393         {
394                 unsigned long flags;
395
396                 local_irq_save(flags);
397                 slab_lock(page);
398                 if (page->freelist == freelist_old &&
399                                         page->counters == counters_old) {
400                         page->freelist = freelist_new;
401                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
402                         slab_unlock(page);
403                         local_irq_restore(flags);
404                         return true;
405                 }
406                 slab_unlock(page);
407                 local_irq_restore(flags);
408         }
409
410         cpu_relax();
411         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
412
413 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
414         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
415 #endif
416
417         return false;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
421 /*
422  * Determine a map of object in use on a page.
423  *
424  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
425  * not vanish from under us.
426  */
427 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
428 {
429         void *p;
430         void *addr = page_address(page);
431
432         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
433                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
434 }
435
436 static inline int size_from_object(struct kmem_cache *s)
437 {
438         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
439                 return s->size - s->red_left_pad;
440
441         return s->size;
442 }
443
444 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
445 {
446         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
447                 p -= s->red_left_pad;
448
449         return p;
450 }
451
452 /*
453  * Debug settings:
454  */
455 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
456 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
457 #elif defined(CONFIG_KASAN)
458 static int slub_debug = SLAB_STORE_USER;
459 #else
460 static int slub_debug;
461 #endif
462
463 static char *slub_debug_slabs;
464 static int disable_higher_order_debug;
465
466 /*
467  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
468  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
469  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
470  * to tell kasan that these accesses are OK.
471  */
472 static inline void metadata_access_enable(void)
473 {
474         kasan_disable_current();
475 }
476
477 static inline void metadata_access_disable(void)
478 {
479         kasan_enable_current();
480 }
481
482 /*
483  * Object debugging
484  */
485
486 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
487 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
488                                 struct page *page, void *object)
489 {
490         void *base;
491
492         if (!object)
493                 return 1;
494
495         base = page_address(page);
496         object = restore_red_left(s, object);
497         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
498                 (object - base) % s->size) {
499                 return 0;
500         }
501
502         return 1;
503 }
504
505 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
506 {
507         metadata_access_enable();
508         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
509                         length, 1);
510         metadata_access_disable();
511 }
512
513 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
514         enum track_item alloc)
515 {
516         struct track *p;
517
518         if (s->offset)
519                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
520         else
521                 p = object + s->inuse;
522
523         return p + alloc;
524 }
525
526 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
527                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
528 {
529         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
530
531         if (addr) {
532 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
533                 struct stack_trace trace;
534                 int i;
535
536                 trace.nr_entries = 0;
537                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
538                 trace.entries = p->addrs;
539                 trace.skip = 3;
540                 metadata_access_enable();
541                 save_stack_trace(&trace);
542                 metadata_access_disable();
543
544                 /* See rant in lockdep.c */
545                 if (trace.nr_entries != 0 &&
546                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
547                         trace.nr_entries--;
548
549                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
550                         p->addrs[i] = 0;
551 #endif
552                 p->addr = addr;
553                 p->cpu = smp_processor_id();
554                 p->pid = current->pid;
555                 p->when = jiffies;
556         } else
557                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
558 }
559
560 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
561 {
562         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
563                 return;
564
565         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
566         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
567 }
568
569 static void print_track(const char *s, struct track *t)
570 {
571         if (!t->addr)
572                 return;
573
574         pr_err("INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
575                s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
576 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
577         {
578                 int i;
579                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
580                         if (t->addrs[i])
581                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
582                         else
583                                 break;
584         }
585 #endif
586 }
587
588 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
589 {
590         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
591                 return;
592
593         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
594         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
595 }
596
597 static void print_page_info(struct page *page)
598 {
599         pr_err("INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
600                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
601
602 }
603
604 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
605 {
606         struct va_format vaf;
607         va_list args;
608
609         va_start(args, fmt);
610         vaf.fmt = fmt;
611         vaf.va = &args;
612         pr_err("=============================================================================\n");
613         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
614         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
615
616         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
617         va_end(args);
618 }
619
620 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
621 {
622         struct va_format vaf;
623         va_list args;
624
625         va_start(args, fmt);
626         vaf.fmt = fmt;
627         vaf.va = &args;
628         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
629         va_end(args);
630 }
631
632 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
633 {
634         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
635         u8 *addr = page_address(page);
636
637         print_tracking(s, p);
638
639         print_page_info(page);
640
641         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
642                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
643
644         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
645                 print_section("Redzone ", p - s->red_left_pad, s->red_left_pad);
646         else if (p > addr + 16)
647                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
648
649         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
650                                 PAGE_SIZE));
651         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
652                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
653                         s->inuse - s->object_size);
654
655         if (s->offset)
656                 off = s->offset + sizeof(void *);
657         else
658                 off = s->inuse;
659
660         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
661                 off += 2 * sizeof(struct track);
662
663         if (off != size_from_object(s))
664                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
665                 print_section("Padding ", p + off, size_from_object(s) - off);
666
667         dump_stack();
668 }
669
670 void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
671                         u8 *object, char *reason)
672 {
673         slab_bug(s, "%s", reason);
674         print_trailer(s, page, object);
675 }
676
677 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
678                         const char *fmt, ...)
679 {
680         va_list args;
681         char buf[100];
682
683         va_start(args, fmt);
684         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
685         va_end(args);
686         slab_bug(s, "%s", buf);
687         print_page_info(page);
688         dump_stack();
689 }
690
691 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
692 {
693         u8 *p = object;
694
695         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
696                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
697
698         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
699                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
700                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
701         }
702
703         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
704                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
705 }
706
707 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
708                                                 void *from, void *to)
709 {
710         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
711         memset(from, data, to - from);
712 }
713
714 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
715                         u8 *object, char *what,
716                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
717 {
718         u8 *fault;
719         u8 *end;
720
721         metadata_access_enable();
722         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
723         metadata_access_disable();
724         if (!fault)
725                 return 1;
726
727         end = start + bytes;
728         while (end > fault && end[-1] == value)
729                 end--;
730
731         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
732         pr_err("INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
733                                         fault, end - 1, fault[0], value);
734         print_trailer(s, page, object);
735
736         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
737         return 0;
738 }
739
740 /*
741  * Object layout:
742  *
743  * object address
744  *      Bytes of the object to be managed.
745  *      If the freepointer may overlay the object then the free
746  *      pointer is the first word of the object.
747  *
748  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
749  *      0xa5 (POISON_END)
750  *
751  * object + s->object_size
752  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
753  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
754  *      object_size == inuse.
755  *
756  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
757  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
758  *
759  * object + s->inuse
760  *      Meta data starts here.
761  *
762  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
763  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
764  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
765  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
766  *              before the word boundary.
767  *
768  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
769  *
770  * object + s->size
771  *      Nothing is used beyond s->size.
772  *
773  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
774  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
775  * may be used with merged slabcaches.
776  */
777
778 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
779 {
780         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
781
782         if (s->offset)
783                 /* Freepointer is placed after the object. */
784                 off += sizeof(void *);
785
786         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
787                 /* We also have user information there */
788                 off += 2 * sizeof(struct track);
789
790         if (size_from_object(s) == off)
791                 return 1;
792
793         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
794                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
795 }
796
797 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
798 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
799 {
800         u8 *start;
801         u8 *fault;
802         u8 *end;
803         int length;
804         int remainder;
805
806         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
807                 return 1;
808
809         start = page_address(page);
810         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
811         end = start + length;
812         remainder = length % s->size;
813         if (!remainder)
814                 return 1;
815
816         metadata_access_enable();
817         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
818         metadata_access_disable();
819         if (!fault)
820                 return 1;
821         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
822                 end--;
823
824         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
825         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
826
827         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
828         return 0;
829 }
830
831 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
832                                         void *object, u8 val)
833 {
834         u8 *p = object;
835         u8 *endobject = object + s->object_size;
836
837         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
838                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
839                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
840                         return 0;
841
842                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
843                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
844                         return 0;
845         } else {
846                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
847                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
848                                 endobject, POISON_INUSE,
849                                 s->inuse - s->object_size);
850                 }
851         }
852
853         if (s->flags & SLAB_POISON) {
854                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
855                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
856                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
857                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
858                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
859                         return 0;
860                 /*
861                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
862                  */
863                 check_pad_bytes(s, page, p);
864         }
865
866         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
867                 /*
868                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
869                  * freepointer while object is allocated.
870                  */
871                 return 1;
872
873         /* Check free pointer validity */
874         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
875                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
876                 /*
877                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
878                  * of the free objects in this slab. May cause
879                  * another error because the object count is now wrong.
880                  */
881                 set_freepointer(s, p, NULL);
882                 return 0;
883         }
884         return 1;
885 }
886
887 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
888 {
889         int maxobj;
890
891         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
892
893         if (!PageSlab(page)) {
894                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
895                 return 0;
896         }
897
898         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
899         if (page->objects > maxobj) {
900                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
901                         page->objects, maxobj);
902                 return 0;
903         }
904         if (page->inuse > page->objects) {
905                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
906                         page->inuse, page->objects);
907                 return 0;
908         }
909         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
910         slab_pad_check(s, page);
911         return 1;
912 }
913
914 /*
915  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
916  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
917  */
918 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
919 {
920         int nr = 0;
921         void *fp;
922         void *object = NULL;
923         int max_objects;
924
925         fp = page->freelist;
926         while (fp && nr <= page->objects) {
927                 if (fp == search)
928                         return 1;
929                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
930                         if (object) {
931                                 object_err(s, page, object,
932                                         "Freechain corrupt");
933                                 set_freepointer(s, object, NULL);
934                         } else {
935                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
936                                 page->freelist = NULL;
937                                 page->inuse = page->objects;
938                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
939                                 return 0;
940                         }
941                         break;
942                 }
943                 object = fp;
944                 fp = get_freepointer(s, object);
945                 nr++;
946         }
947
948         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
949         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
950                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
951
952         if (page->objects != max_objects) {
953                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
954                          page->objects, max_objects);
955                 page->objects = max_objects;
956                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
957         }
958         if (page->inuse != page->objects - nr) {
959                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
960                          page->inuse, page->objects - nr);
961                 page->inuse = page->objects - nr;
962                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
963         }
964         return search == NULL;
965 }
966
967 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
968                                                                 int alloc)
969 {
970         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
971                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
972                         s->name,
973                         alloc ? "alloc" : "free",
974                         object, page->inuse,
975                         page->freelist);
976
977                 if (!alloc)
978                         print_section("Object ", (void *)object,
979                                         s->object_size);
980
981                 dump_stack();
982         }
983 }
984
985 /*
986  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
987  */
988 static void add_full(struct kmem_cache *s,
989         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
990 {
991         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
992                 return;
993
994         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
995         list_add(&page->lru, &n->full);
996 }
997
998 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
999 {
1000         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1001                 return;
1002
1003         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1004         list_del(&page->lru);
1005 }
1006
1007 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1008 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1009 {
1010         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1011
1012         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1013 }
1014
1015 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1016 {
1017         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1018 }
1019
1020 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1021 {
1022         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1023
1024         /*
1025          * May be called early in order to allocate a slab for the
1026          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1027          * dilemma by deferring the increment of the count during
1028          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1029          */
1030         if (likely(n)) {
1031                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1032                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1033         }
1034 }
1035 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1036 {
1037         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1038
1039         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1040         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1041 }
1042
1043 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1044 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1045                                                                 void *object)
1046 {
1047         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1048                 return;
1049
1050         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1051         init_tracking(s, object);
1052 }
1053
1054 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1055                                         struct page *page,
1056                                         void *object, unsigned long addr)
1057 {
1058         if (!check_slab(s, page))
1059                 return 0;
1060
1061         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1062                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1063                 return 0;
1064         }
1065
1066         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1067                 return 0;
1068
1069         return 1;
1070 }
1071
1072 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1073                                         struct page *page,
1074                                         void *object, unsigned long addr)
1075 {
1076         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1077                 if (!alloc_consistency_checks(s, page, object, addr))
1078                         goto bad;
1079         }
1080
1081         /* Success perform special debug activities for allocs */
1082         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1083                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1084         trace(s, page, object, 1);
1085         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1086         return 1;
1087
1088 bad:
1089         if (PageSlab(page)) {
1090                 /*
1091                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1092                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1093                  * as used avoids touching the remaining objects.
1094                  */
1095                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1096                 page->inuse = page->objects;
1097                 page->freelist = NULL;
1098         }
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1103                 struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1104 {
1105         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1106                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1107                 return 0;
1108         }
1109
1110         if (on_freelist(s, page, object)) {
1111                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1112                 return 0;
1113         }
1114
1115         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1116                 return 0;
1117
1118         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1119                 if (!PageSlab(page)) {
1120                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1121                                  object);
1122                 } else if (!page->slab_cache) {
1123                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1124                                object);
1125                         dump_stack();
1126                 } else
1127                         object_err(s, page, object,
1128                                         "page slab pointer corrupt.");
1129                 return 0;
1130         }
1131         return 1;
1132 }
1133
1134 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1135 static noinline int free_debug_processing(
1136         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1137         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1138         unsigned long addr)
1139 {
1140         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1141         void *object = head;
1142         int cnt = 0;
1143         unsigned long uninitialized_var(flags);
1144         int ret = 0;
1145
1146         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1147         slab_lock(page);
1148
1149         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1150                 if (!check_slab(s, page))
1151                         goto out;
1152         }
1153
1154 next_object:
1155         cnt++;
1156
1157         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1158                 if (!free_consistency_checks(s, page, object, addr))
1159                         goto out;
1160         }
1161
1162         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1163                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1164         trace(s, page, object, 0);
1165         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1166         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1167
1168         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1169         if (object != tail) {
1170                 object = get_freepointer(s, object);
1171                 goto next_object;
1172         }
1173         ret = 1;
1174
1175 out:
1176         if (cnt != bulk_cnt)
1177                 slab_err(s, page, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1178                          bulk_cnt, cnt);
1179
1180         slab_unlock(page);
1181         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1182         if (!ret)
1183                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1188 {
1189         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1190         if (*str++ != '=' || !*str)
1191                 /*
1192                  * No options specified. Switch on full debugging.
1193                  */
1194                 goto out;
1195
1196         if (*str == ',')
1197                 /*
1198                  * No options but restriction on slabs. This means full
1199                  * debugging for slabs matching a pattern.
1200                  */
1201                 goto check_slabs;
1202
1203         slub_debug = 0;
1204         if (*str == '-')
1205                 /*
1206                  * Switch off all debugging measures.
1207                  */
1208                 goto out;
1209
1210         /*
1211          * Determine which debug features should be switched on
1212          */
1213         for (; *str && *str != ','; str++) {
1214                 switch (tolower(*str)) {
1215                 case 'f':
1216                         slub_debug |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1217                         break;
1218                 case 'z':
1219                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1220                         break;
1221                 case 'p':
1222                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1223                         break;
1224                 case 'u':
1225                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1226                         break;
1227                 case 't':
1228                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1229                         break;
1230                 case 'a':
1231                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1232                         break;
1233                 case 'o':
1234                         /*
1235                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1236                          * order would increase as a result.
1237                          */
1238                         disable_higher_order_debug = 1;
1239                         break;
1240                 default:
1241                         pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n",
1242                                *str);
1243                 }
1244         }
1245
1246 check_slabs:
1247         if (*str == ',')
1248                 slub_debug_slabs = str + 1;
1249 out:
1250         return 1;
1251 }
1252
1253 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1254
1255 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1256         unsigned long flags, const char *name,
1257         void (*ctor)(void *))
1258 {
1259         /*
1260          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1261          */
1262         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs || (name &&
1263                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)))))
1264                 flags |= slub_debug;
1265
1266         return flags;
1267 }
1268 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1269 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1270                         struct page *page, void *object) {}
1271
1272 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1273         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1274
1275 static inline int free_debug_processing(
1276         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1277         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1278         unsigned long addr) { return 0; }
1279
1280 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1281                         { return 1; }
1282 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1283                         void *object, u8 val) { return 1; }
1284 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1285                                         struct page *page) {}
1286 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1287                                         struct page *page) {}
1288 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1289         unsigned long flags, const char *name,
1290         void (*ctor)(void *))
1291 {
1292         return flags;
1293 }
1294 #define slub_debug 0
1295
1296 #define disable_higher_order_debug 0
1297
1298 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1299                                                         { return 0; }
1300 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1301                                                         { return 0; }
1302 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1303                                                         int objects) {}
1304 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1305                                                         int objects) {}
1306
1307 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1308
1309 /*
1310  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1311  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1312  */
1313 static inline void kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1314 {
1315         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1316         kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1317 }
1318
1319 static inline void kfree_hook(const void *x)
1320 {
1321         kmemleak_free(x);
1322         kasan_kfree_large(x);
1323 }
1324
1325 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1326 {
1327         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1328
1329         /*
1330          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1331          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1332          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1333          */
1334 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1335         {
1336                 unsigned long flags;
1337
1338                 local_irq_save(flags);
1339                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
1340                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1341                 local_irq_restore(flags);
1342         }
1343 #endif
1344         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1345                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1346
1347         kasan_slab_free(s, x);
1348 }
1349
1350 static inline void slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1351                                            void *head, void *tail)
1352 {
1353 /*
1354  * Compiler cannot detect this function can be removed if slab_free_hook()
1355  * evaluates to nothing.  Thus, catch all relevant config debug options here.
1356  */
1357 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) ||                \
1358         defined(CONFIG_LOCKDEP) ||              \
1359         defined(CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK) ||       \
1360         defined(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_FREE) ||   \
1361         defined(CONFIG_KASAN)
1362
1363         void *object = head;
1364         void *tail_obj = tail ? : head;
1365
1366         do {
1367                 slab_free_hook(s, object);
1368         } while ((object != tail_obj) &&
1369                  (object = get_freepointer(s, object)));
1370 #endif
1371 }
1372
1373 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1374                                 void *object)
1375 {
1376         setup_object_debug(s, page, object);
1377         if (unlikely(s->ctor)) {
1378                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1379                 s->ctor(object);
1380                 kasan_poison_object_data(s, object);
1381         }
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Slab allocation and freeing
1386  */
1387 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1388                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1389 {
1390         struct page *page;
1391         int order = oo_order(oo);
1392
1393         flags |= __GFP_NOTRACK;
1394
1395         if (node == NUMA_NO_NODE)
1396                 page = alloc_pages(flags, order);
1397         else
1398                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1399
1400         if (page && memcg_charge_slab(page, flags, order, s)) {
1401                 __free_pages(page, order);
1402                 page = NULL;
1403         }
1404
1405         return page;
1406 }
1407
1408 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1409 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1410 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1411 {
1412         int err;
1413         unsigned long i, count = oo_objects(s->oo);
1414
1415         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1416         if (err) {
1417                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1418                         s->name);
1419                 return err;
1420         }
1421
1422         /* Transform to an offset on the set of pages */
1423         if (s->random_seq) {
1424                 for (i = 0; i < count; i++)
1425                         s->random_seq[i] *= s->size;
1426         }
1427         return 0;
1428 }
1429
1430 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1431 static void __init init_freelist_randomization(void)
1432 {
1433         struct kmem_cache *s;
1434
1435         mutex_lock(&slab_mutex);
1436
1437         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1438                 init_cache_random_seq(s);
1439
1440         mutex_unlock(&slab_mutex);
1441 }
1442
1443 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1444 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1445                                 unsigned long *pos, void *start,
1446                                 unsigned long page_limit,
1447                                 unsigned long freelist_count)
1448 {
1449         unsigned int idx;
1450
1451         /*
1452          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1453          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1454          */
1455         do {
1456                 idx = s->random_seq[*pos];
1457                 *pos += 1;
1458                 if (*pos >= freelist_count)
1459                         *pos = 0;
1460         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1461
1462         return (char *)start + idx;
1463 }
1464
1465 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1466 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1467 {
1468         void *start;
1469         void *cur;
1470         void *next;
1471         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1472
1473         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1474                 return false;
1475
1476         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1477         pos = get_random_int() % freelist_count;
1478
1479         page_limit = page->objects * s->size;
1480         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1481
1482         /* First entry is used as the base of the freelist */
1483         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1484                                 freelist_count);
1485         page->freelist = cur;
1486
1487         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1488                 setup_object(s, page, cur);
1489                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1490                         freelist_count);
1491                 set_freepointer(s, cur, next);
1492                 cur = next;
1493         }
1494         setup_object(s, page, cur);
1495         set_freepointer(s, cur, NULL);
1496
1497         return true;
1498 }
1499 #else
1500 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1501 {
1502         return 0;
1503 }
1504 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1505 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1506 {
1507         return false;
1508 }
1509 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1510
1511 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1512 {
1513         struct page *page;
1514         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1515         gfp_t alloc_gfp;
1516         void *start, *p;
1517         int idx, order;
1518         bool shuffle;
1519
1520         flags &= gfp_allowed_mask;
1521
1522         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1523                 local_irq_enable();
1524
1525         flags |= s->allocflags;
1526
1527         /*
1528          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1529          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1530          */
1531         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1532         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1533                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1534
1535         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1536         if (unlikely(!page)) {
1537                 oo = s->min;
1538                 alloc_gfp = flags;
1539                 /*
1540                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1541                  * Try a lower order alloc if possible
1542                  */
1543                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1544                 if (unlikely(!page))
1545                         goto out;
1546                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1547         }
1548
1549         if (kmemcheck_enabled &&
1550             !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1551                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1552
1553                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), alloc_gfp, node);
1554
1555                 /*
1556                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1557                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1558                  */
1559                 if (s->ctor)
1560                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1561                 else
1562                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1563         }
1564
1565         page->objects = oo_objects(oo);
1566
1567         order = compound_order(page);
1568         page->slab_cache = s;
1569         __SetPageSlab(page);
1570         if (page_is_pfmemalloc(page))
1571                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1572
1573         start = page_address(page);
1574
1575         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1576                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1577
1578         kasan_poison_slab(page);
1579
1580         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1581
1582         if (!shuffle) {
1583                 for_each_object_idx(p, idx, s, start, page->objects) {
1584                         setup_object(s, page, p);
1585                         if (likely(idx < page->objects))
1586                                 set_freepointer(s, p, p + s->size);
1587                         else
1588                                 set_freepointer(s, p, NULL);
1589                 }
1590                 page->freelist = fixup_red_left(s, start);
1591         }
1592
1593         page->inuse = page->objects;
1594         page->frozen = 1;
1595
1596 out:
1597         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1598                 local_irq_disable();
1599         if (!page)
1600                 return NULL;
1601
1602         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1603                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1604                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1605                 1 << oo_order(oo));
1606
1607         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1608
1609         return page;
1610 }
1611
1612 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1613 {
1614         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK)) {
1615                 gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1616                 flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1617                 pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1618                                 invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1619         }
1620
1621         return allocate_slab(s,
1622                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1623 }
1624
1625 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1626 {
1627         int order = compound_order(page);
1628         int pages = 1 << order;
1629
1630         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1631                 void *p;
1632
1633                 slab_pad_check(s, page);
1634                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1635                                                 page->objects)
1636                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1637         }
1638
1639         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1640
1641         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1642                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1643                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1644                 -pages);
1645
1646         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1647         __ClearPageSlab(page);
1648
1649         page_mapcount_reset(page);
1650         if (current->reclaim_state)
1651                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1652         memcg_uncharge_slab(page, order, s);
1653         __free_pages(page, order);
1654 }
1655
1656 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1657         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1658
1659 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1660 {
1661         struct page *page;
1662
1663         if (need_reserve_slab_rcu)
1664                 page = virt_to_head_page(h);
1665         else
1666                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1667
1668         __free_slab(page->slab_cache, page);
1669 }
1670
1671 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1672 {
1673         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1674                 struct rcu_head *head;
1675
1676                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1677                         int order = compound_order(page);
1678                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1679
1680                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1681                         head = page_address(page) + offset;
1682                 } else {
1683                         head = &page->rcu_head;
1684                 }
1685
1686                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1687         } else
1688                 __free_slab(s, page);
1689 }
1690
1691 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1692 {
1693         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1694         free_slab(s, page);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Management of partially allocated slabs.
1699  */
1700 static inline void
1701 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1702 {
1703         n->nr_partial++;
1704         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1705                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1706         else
1707                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1708 }
1709
1710 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1711                                 struct page *page, int tail)
1712 {
1713         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1714         __add_partial(n, page, tail);
1715 }
1716
1717 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1718                                         struct page *page)
1719 {
1720         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1721         list_del(&page->lru);
1722         n->nr_partial--;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1727  * return the pointer to the freelist.
1728  *
1729  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1730  */
1731 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1732                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1733                 int mode, int *objects)
1734 {
1735         void *freelist;
1736         unsigned long counters;
1737         struct page new;
1738
1739         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1740
1741         /*
1742          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1743          * The old freelist is the list of objects for the
1744          * per cpu allocation list.
1745          */
1746         freelist = page->freelist;
1747         counters = page->counters;
1748         new.counters = counters;
1749         *objects = new.objects - new.inuse;
1750         if (mode) {
1751                 new.inuse = page->objects;
1752                 new.freelist = NULL;
1753         } else {
1754                 new.freelist = freelist;
1755         }
1756
1757         VM_BUG_ON(new.frozen);
1758         new.frozen = 1;
1759
1760         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1761                         freelist, counters,
1762                         new.freelist, new.counters,
1763                         "acquire_slab"))
1764                 return NULL;
1765
1766         remove_partial(n, page);
1767         WARN_ON(!freelist);
1768         return freelist;
1769 }
1770
1771 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1772 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1773
1774 /*
1775  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1776  */
1777 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1778                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1779 {
1780         struct page *page, *page2;
1781         void *object = NULL;
1782         int available = 0;
1783         int objects;
1784
1785         /*
1786          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1787          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1788          * partial slab and there is none available then get_partials()
1789          * will return NULL.
1790          */
1791         if (!n || !n->nr_partial)
1792                 return NULL;
1793
1794         spin_lock(&n->list_lock);
1795         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1796                 void *t;
1797
1798                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1799                         continue;
1800
1801                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1802                 if (!t)
1803                         break;
1804
1805                 available += objects;
1806                 if (!object) {
1807                         c->page = page;
1808                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1809                         object = t;
1810                 } else {
1811                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1812                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1813                 }
1814                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1815                         || available > s->cpu_partial / 2)
1816                         break;
1817
1818         }
1819         spin_unlock(&n->list_lock);
1820         return object;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1825  */
1826 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1827                 struct kmem_cache_cpu *c)
1828 {
1829 #ifdef CONFIG_NUMA
1830         struct zonelist *zonelist;
1831         struct zoneref *z;
1832         struct zone *zone;
1833         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1834         void *object;
1835         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1836
1837         /*
1838          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1839          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1840          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1841          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1842          *
1843          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1844          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1845          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1846          * from other nodes and filled up.
1847          *
1848          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
1849          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
1850          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
1851          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1852          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1853          * with available objects.
1854          */
1855         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1856                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1857                 return NULL;
1858
1859         do {
1860                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1861                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
1862                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1863                         struct kmem_cache_node *n;
1864
1865                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1866
1867                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
1868                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1869                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1870                                 if (object) {
1871                                         /*
1872                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
1873                                          * here - if mems_allowed was updated in
1874                                          * parallel, that was a harmless race
1875                                          * between allocation and the cpuset
1876                                          * update
1877                                          */
1878                                         return object;
1879                                 }
1880                         }
1881                 }
1882         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1883 #endif
1884         return NULL;
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Get a partial page, lock it and return it.
1889  */
1890 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1891                 struct kmem_cache_cpu *c)
1892 {
1893         void *object;
1894         int searchnode = node;
1895
1896         if (node == NUMA_NO_NODE)
1897                 searchnode = numa_mem_id();
1898         else if (!node_present_pages(node))
1899                 searchnode = node_to_mem_node(node);
1900
1901         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1902         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1903                 return object;
1904
1905         return get_any_partial(s, flags, c);
1906 }
1907
1908 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1909 /*
1910  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1911  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1912  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1913  */
1914 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1915 #else
1916 /*
1917  * No preemption supported therefore also no need to check for
1918  * different cpus.
1919  */
1920 #define TID_STEP 1
1921 #endif
1922
1923 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1924 {
1925         return tid + TID_STEP;
1926 }
1927
1928 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1929 {
1930         return tid % TID_STEP;
1931 }
1932
1933 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1934 {
1935         return tid / TID_STEP;
1936 }
1937
1938 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1939 {
1940         return cpu;
1941 }
1942
1943 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1944                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1945 {
1946 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1947         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1948
1949         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1950
1951 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1952         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1953                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
1954                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1955         else
1956 #endif
1957         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1958                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1959                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1960         else
1961                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1962                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1963 #endif
1964         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1965 }
1966
1967 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1968 {
1969         int cpu;
1970
1971         for_each_possible_cpu(cpu)
1972                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Remove the cpu slab
1977  */
1978 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1979                                 void *freelist)
1980 {
1981         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1982         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1983         int lock = 0;
1984         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1985         void *nextfree;
1986         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1987         struct page new;
1988         struct page old;
1989
1990         if (page->freelist) {
1991                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1992                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1993         }
1994
1995         /*
1996          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1997          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1998          * last one.
1999          *
2000          * There is no need to take the list->lock because the page
2001          * is still frozen.
2002          */
2003         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2004                 void *prior;
2005                 unsigned long counters;
2006
2007                 do {
2008                         prior = page->freelist;
2009                         counters = page->counters;
2010                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2011                         new.counters = counters;
2012                         new.inuse--;
2013                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2014
2015                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2016                         prior, counters,
2017                         freelist, new.counters,
2018                         "drain percpu freelist"));
2019
2020                 freelist = nextfree;
2021         }
2022
2023         /*
2024          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2025          * list presence reflects the actual number of objects
2026          * during unfreeze.
2027          *
2028          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2029          * with the count. If there is a mismatch then the page
2030          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2031          *
2032          * Then we restart the process which may have to remove
2033          * the page from the list that we just put it on again
2034          * because the number of objects in the slab may have
2035          * changed.
2036          */
2037 redo:
2038
2039         old.freelist = page->freelist;
2040         old.counters = page->counters;
2041         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2042
2043         /* Determine target state of the slab */
2044         new.counters = old.counters;
2045         if (freelist) {
2046                 new.inuse--;
2047                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2048                 new.freelist = freelist;
2049         } else
2050                 new.freelist = old.freelist;
2051
2052         new.frozen = 0;
2053
2054         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2055                 m = M_FREE;
2056         else if (new.freelist) {
2057                 m = M_PARTIAL;
2058                 if (!lock) {
2059                         lock = 1;
2060                         /*
2061                          * Taking the spinlock removes the possiblity
2062                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2063                          * is frozen
2064                          */
2065                         spin_lock(&n->list_lock);
2066                 }
2067         } else {
2068                 m = M_FULL;
2069                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
2070                         lock = 1;
2071                         /*
2072                          * This also ensures that the scanning of full
2073                          * slabs from diagnostic functions will not see
2074                          * any frozen slabs.
2075                          */
2076                         spin_lock(&n->list_lock);
2077                 }
2078         }
2079
2080         if (l != m) {
2081
2082                 if (l == M_PARTIAL)
2083
2084                         remove_partial(n, page);
2085
2086                 else if (l == M_FULL)
2087
2088                         remove_full(s, n, page);
2089
2090                 if (m == M_PARTIAL) {
2091
2092                         add_partial(n, page, tail);
2093                         stat(s, tail);
2094
2095                 } else if (m == M_FULL) {
2096
2097                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2098                         add_full(s, n, page);
2099
2100                 }
2101         }
2102
2103         l = m;
2104         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2105                                 old.freelist, old.counters,
2106                                 new.freelist, new.counters,
2107                                 "unfreezing slab"))
2108                 goto redo;
2109
2110         if (lock)
2111                 spin_unlock(&n->list_lock);
2112
2113         if (m == M_FREE) {
2114                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2115                 discard_slab(s, page);
2116                 stat(s, FREE_SLAB);
2117         }
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2122  *
2123  * This function must be called with interrupts disabled
2124  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2125  * to guarantee no concurrent accesses).
2126  */
2127 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2128                 struct kmem_cache_cpu *c)
2129 {
2130 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2131         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2132         struct page *page, *discard_page = NULL;
2133
2134         while ((page = c->partial)) {
2135                 struct page new;
2136                 struct page old;
2137
2138                 c->partial = page->next;
2139
2140                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2141                 if (n != n2) {
2142                         if (n)
2143                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2144
2145                         n = n2;
2146                         spin_lock(&n->list_lock);
2147                 }
2148
2149                 do {
2150
2151                         old.freelist = page->freelist;
2152                         old.counters = page->counters;
2153                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2154
2155                         new.counters = old.counters;
2156                         new.freelist = old.freelist;
2157
2158                         new.frozen = 0;
2159
2160                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2161                                 old.freelist, old.counters,
2162                                 new.freelist, new.counters,
2163                                 "unfreezing slab"));
2164
2165                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2166                         page->next = discard_page;
2167                         discard_page = page;
2168                 } else {
2169                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2170                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2171                 }
2172         }
2173
2174         if (n)
2175                 spin_unlock(&n->list_lock);
2176
2177         while (discard_page) {
2178                 page = discard_page;
2179                 discard_page = discard_page->next;
2180
2181                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2182                 discard_slab(s, page);
2183                 stat(s, FREE_SLAB);
2184         }
2185 #endif
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
2190  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
2191  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
2192  * onto a random cpus partial slot.
2193  *
2194  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2195  * per node partial list.
2196  */
2197 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2198 {
2199 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2200         struct page *oldpage;
2201         int pages;
2202         int pobjects;
2203
2204         preempt_disable();
2205         do {
2206                 pages = 0;
2207                 pobjects = 0;
2208                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2209
2210                 if (oldpage) {
2211                         pobjects = oldpage->pobjects;
2212                         pages = oldpage->pages;
2213                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
2214                                 unsigned long flags;
2215                                 /*
2216                                  * partial array is full. Move the existing
2217                                  * set to the per node partial list.
2218                                  */
2219                                 local_irq_save(flags);
2220                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2221                                 local_irq_restore(flags);
2222                                 oldpage = NULL;
2223                                 pobjects = 0;
2224                                 pages = 0;
2225                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2226                         }
2227                 }
2228
2229                 pages++;
2230                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2231
2232                 page->pages = pages;
2233                 page->pobjects = pobjects;
2234                 page->next = oldpage;
2235
2236         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2237                                                                 != oldpage);
2238         if (unlikely(!s->cpu_partial)) {
2239                 unsigned long flags;
2240
2241                 local_irq_save(flags);
2242                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2243                 local_irq_restore(flags);
2244         }
2245         preempt_enable();
2246 #endif
2247 }
2248
2249 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2250 {
2251         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2252         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2253
2254         c->tid = next_tid(c->tid);
2255         c->page = NULL;
2256         c->freelist = NULL;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Flush cpu slab.
2261  *
2262  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2263  */
2264 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2265 {
2266         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2267
2268         if (likely(c)) {
2269                 if (c->page)
2270                         flush_slab(s, c);
2271
2272                 unfreeze_partials(s, c);
2273         }
2274 }
2275
2276 static void flush_cpu_slab(void *d)
2277 {
2278         struct kmem_cache *s = d;
2279
2280         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2281 }
2282
2283 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2284 {
2285         struct kmem_cache *s = info;
2286         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2287
2288         return c->page || c->partial;
2289 }
2290
2291 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2292 {
2293         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2298  * locality expectations.
2299  */
2300 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2301 {
2302 #ifdef CONFIG_NUMA
2303         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2304                 return 0;
2305 #endif
2306         return 1;
2307 }
2308
2309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2310 static int count_free(struct page *page)
2311 {
2312         return page->objects - page->inuse;
2313 }
2314
2315 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2316 {
2317         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2318 }
2319 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2320
2321 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2322 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2323                                         int (*get_count)(struct page *))
2324 {
2325         unsigned long flags;
2326         unsigned long x = 0;
2327         struct page *page;
2328
2329         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2330         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2331                 x += get_count(page);
2332         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2333         return x;
2334 }
2335 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2336
2337 static noinline void
2338 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2339 {
2340 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2341         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2342                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2343         int node;
2344         struct kmem_cache_node *n;
2345
2346         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2347                 return;
2348
2349         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2350                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2351         pr_warn("  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, default order: %d, min order: %d\n",
2352                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2353                 oo_order(s->min));
2354
2355         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2356                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2357                         s->name);
2358
2359         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2360                 unsigned long nr_slabs;
2361                 unsigned long nr_objs;
2362                 unsigned long nr_free;
2363
2364                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2365                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2366                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2367
2368                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2369                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2370         }
2371 #endif
2372 }
2373
2374 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2375                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2376 {
2377         void *freelist;
2378         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2379         struct page *page;
2380
2381         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2382
2383         if (freelist)
2384                 return freelist;
2385
2386         page = new_slab(s, flags, node);
2387         if (page) {
2388                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2389                 if (c->page)
2390                         flush_slab(s, c);
2391
2392                 /*
2393                  * No other reference to the page yet so we can
2394                  * muck around with it freely without cmpxchg
2395                  */
2396                 freelist = page->freelist;
2397                 page->freelist = NULL;
2398
2399                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2400                 c->page = page;
2401                 *pc = c;
2402         } else
2403                 freelist = NULL;
2404
2405         return freelist;
2406 }
2407
2408 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2409 {
2410         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2411                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2412
2413         return true;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2418  * per cpu freelist or deactivate the page.
2419  *
2420  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2421  *
2422  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2423  *
2424  * This function must be called with interrupt disabled.
2425  */
2426 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2427 {
2428         struct page new;
2429         unsigned long counters;
2430         void *freelist;
2431
2432         do {
2433                 freelist = page->freelist;
2434                 counters = page->counters;
2435
2436                 new.counters = counters;
2437                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2438
2439                 new.inuse = page->objects;
2440                 new.frozen = freelist != NULL;
2441
2442         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2443                 freelist, counters,
2444                 NULL, new.counters,
2445                 "get_freelist"));
2446
2447         return freelist;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2452  * debugging duties.
2453  *
2454  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2455  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2456  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2457  *
2458  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2459  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2460  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2461  *
2462  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2463  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2464  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2465  *
2466  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2467  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2468  */
2469 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2470                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2471 {
2472         void *freelist;
2473         struct page *page;
2474
2475         page = c->page;
2476         if (!page)
2477                 goto new_slab;
2478 redo:
2479
2480         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2481                 int searchnode = node;
2482
2483                 if (node != NUMA_NO_NODE && !node_present_pages(node))
2484                         searchnode = node_to_mem_node(node);
2485
2486                 if (unlikely(!node_match(page, searchnode))) {
2487                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2488                         deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2489                         c->page = NULL;
2490                         c->freelist = NULL;
2491                         goto new_slab;
2492                 }
2493         }
2494
2495         /*
2496          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2497          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2498          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2499          */
2500         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2501                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2502                 c->page = NULL;
2503                 c->freelist = NULL;
2504                 goto new_slab;
2505         }
2506
2507         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2508         freelist = c->freelist;
2509         if (freelist)
2510                 goto load_freelist;
2511
2512         freelist = get_freelist(s, page);
2513
2514         if (!freelist) {
2515                 c->page = NULL;
2516                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2517                 goto new_slab;
2518         }
2519
2520         stat(s, ALLOC_REFILL);
2521
2522 load_freelist:
2523         /*
2524          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2525          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2526          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2527          */
2528         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2529         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2530         c->tid = next_tid(c->tid);
2531         return freelist;
2532
2533 new_slab:
2534
2535         if (c->partial) {
2536                 page = c->page = c->partial;
2537                 c->partial = page->next;
2538                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2539                 c->freelist = NULL;
2540                 goto redo;
2541         }
2542
2543         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2544
2545         if (unlikely(!freelist)) {
2546                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2547                 return NULL;
2548         }
2549
2550         page = c->page;
2551         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2552                 goto load_freelist;
2553
2554         /* Only entered in the debug case */
2555         if (kmem_cache_debug(s) &&
2556                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2557                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2558
2559         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2560         c->page = NULL;
2561         c->freelist = NULL;
2562         return freelist;
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2567  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2568  */
2569 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2570                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2571 {
2572         void *p;
2573         unsigned long flags;
2574
2575         local_irq_save(flags);
2576 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2577         /*
2578          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2579          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2580          * pointer.
2581          */
2582         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2583 #endif
2584
2585         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2586         local_irq_restore(flags);
2587         return p;
2588 }
2589
2590 /*
2591  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2592  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2593  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2594  *
2595  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2596  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2597  *
2598  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2599  */
2600 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2601                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2602 {
2603         void *object;
2604         struct kmem_cache_cpu *c;
2605         struct page *page;
2606         unsigned long tid;
2607
2608         s = slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags);
2609         if (!s)
2610                 return NULL;
2611 redo:
2612         /*
2613          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2614          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2615          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2616          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2617          *
2618          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2619          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPT so we need
2620          * to check if it is matched or not.
2621          */
2622         do {
2623                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2624                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2625         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2626                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2627
2628         /*
2629          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2630          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2631          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2632          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2633          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2634          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2635          */
2636         barrier();
2637
2638         /*
2639          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2640          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2641          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2642          * linked list in between.
2643          */
2644
2645         object = c->freelist;
2646         page = c->page;
2647         if (unlikely(!object || !node_match(page, node))) {
2648                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2649                 stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2650         } else {
2651                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2652
2653                 /*
2654                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2655                  * operation and if we are on the right processor.
2656                  *
2657                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2658                  * semantics!)
2659                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2660                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2661                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2662                  *
2663                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2664                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2665                  * other cpus.
2666                  */
2667                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2668                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2669                                 object, tid,
2670                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2671
2672                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2673                         goto redo;
2674                 }
2675                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2676                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2677         }
2678
2679         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2680                 memset(object, 0, s->object_size);
2681
2682         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, 1, &object);
2683
2684         return object;
2685 }
2686
2687 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2688                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2689 {
2690         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2691 }
2692
2693 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2694 {
2695         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2696
2697         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2698                                 s->size, gfpflags);
2699
2700         return ret;
2701 }
2702 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2703
2704 #ifdef CONFIG_TRACING
2705 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2706 {
2707         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2708         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2709         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2710         return ret;
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2713 #endif
2714
2715 #ifdef CONFIG_NUMA
2716 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2717 {
2718         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2719
2720         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2721                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2722
2723         return ret;
2724 }
2725 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2726
2727 #ifdef CONFIG_TRACING
2728 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2729                                     gfp_t gfpflags,
2730                                     int node, size_t size)
2731 {
2732         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2733
2734         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2735                            size, s->size, gfpflags, node);
2736
2737         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2738         return ret;
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2741 #endif
2742 #endif
2743
2744 /*
2745  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2746  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2747  *
2748  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2749  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2750  * handling required then we can return immediately.
2751  */
2752 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2753                         void *head, void *tail, int cnt,
2754                         unsigned long addr)
2755
2756 {
2757         void *prior;
2758         int was_frozen;
2759         struct page new;
2760         unsigned long counters;
2761         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2762         unsigned long uninitialized_var(flags);
2763
2764         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2765
2766         if (kmem_cache_debug(s) &&
2767             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2768                 return;
2769
2770         do {
2771                 if (unlikely(n)) {
2772                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2773                         n = NULL;
2774                 }
2775                 prior = page->freelist;
2776                 counters = page->counters;
2777                 set_freepointer(s, tail, prior);
2778                 new.counters = counters;
2779                 was_frozen = new.frozen;
2780                 new.inuse -= cnt;
2781                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2782
2783                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2784
2785                                 /*
2786                                  * Slab was on no list before and will be
2787                                  * partially empty
2788                                  * We can defer the list move and instead
2789                                  * freeze it.
2790                                  */
2791                                 new.frozen = 1;
2792
2793                         } else { /* Needs to be taken off a list */
2794
2795                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2796                                 /*
2797                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2798                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2799                                  * drop the list_lock without any processing.
2800                                  *
2801                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2802                                  * other processors updating the list of slabs.
2803                                  */
2804                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2805
2806                         }
2807                 }
2808
2809         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2810                 prior, counters,
2811                 head, new.counters,
2812                 "__slab_free"));
2813
2814         if (likely(!n)) {
2815
2816                 /*
2817                  * If we just froze the page then put it onto the
2818                  * per cpu partial list.
2819                  */
2820                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2821                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2822                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2823                 }
2824                 /*
2825                  * The list lock was not taken therefore no list
2826                  * activity can be necessary.
2827                  */
2828                 if (was_frozen)
2829                         stat(s, FREE_FROZEN);
2830                 return;
2831         }
2832
2833         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
2834                 goto slab_empty;
2835
2836         /*
2837          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2838          * then add it.
2839          */
2840         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
2841                 if (kmem_cache_debug(s))
2842                         remove_full(s, n, page);
2843                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2844                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2845         }
2846         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2847         return;
2848
2849 slab_empty:
2850         if (prior) {
2851                 /*
2852                  * Slab on the partial list.
2853                  */
2854                 remove_partial(n, page);
2855                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2856         } else {
2857                 /* Slab must be on the full list */
2858                 remove_full(s, n, page);
2859         }
2860
2861         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2862         stat(s, FREE_SLAB);
2863         discard_slab(s, page);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2868  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2869  *
2870  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2871  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2872  * the item before.
2873  *
2874  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2875  * with all sorts of special processing.
2876  *
2877  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
2878  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
2879  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
2880  */
2881 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2882                                       void *head, void *tail, int cnt,
2883                                       unsigned long addr)
2884 {
2885         void *tail_obj = tail ? : head;
2886         struct kmem_cache_cpu *c;
2887         unsigned long tid;
2888
2889         slab_free_freelist_hook(s, head, tail);
2890
2891 redo:
2892         /*
2893          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2894          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2895          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2896          * during the cmpxchg then the free will succeed.
2897          */
2898         do {
2899                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2900                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2901         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2902                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2903
2904         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
2905         barrier();
2906
2907         if (likely(page == c->page)) {
2908                 set_freepointer(s, tail_obj, c->freelist);
2909
2910                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2911                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2912                                 c->freelist, tid,
2913                                 head, next_tid(tid)))) {
2914
2915                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2916                         goto redo;
2917                 }
2918                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2919         } else
2920                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
2921
2922 }
2923
2924 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2925 {
2926         s = cache_from_obj(s, x);
2927         if (!s)
2928                 return;
2929         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
2930         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2933
2934 struct detached_freelist {
2935         struct page *page;
2936         void *tail;
2937         void *freelist;
2938         int cnt;
2939         struct kmem_cache *s;
2940 };
2941
2942 /*
2943  * This function progressively scans the array with free objects (with
2944  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
2945  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
2946  * page/objects.  This can happen without any need for
2947  * synchronization, because the objects are owned by running process.
2948  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
2949  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
2950  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
2951  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
2952  * to performance reasons.
2953  */
2954 static inline
2955 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
2956                             void **p, struct detached_freelist *df)
2957 {
2958         size_t first_skipped_index = 0;
2959         int lookahead = 3;
2960         void *object;
2961         struct page *page;
2962
2963         /* Always re-init detached_freelist */
2964         df->page = NULL;
2965
2966         do {
2967                 object = p[--size];
2968                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
2969         } while (!object && size);
2970
2971         if (!object)
2972                 return 0;
2973
2974         page = virt_to_head_page(object);
2975         if (!s) {
2976                 /* Handle kalloc'ed objects */
2977                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2978                         BUG_ON(!PageCompound(page));
2979                         kfree_hook(object);
2980                         __free_kmem_pages(page, compound_order(page));
2981                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
2982                         return size;
2983                 }
2984                 /* Derive kmem_cache from object */
2985                 df->s = page->slab_cache;
2986         } else {
2987                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
2988         }
2989
2990         /* Start new detached freelist */
2991         df->page = page;
2992         set_freepointer(df->s, object, NULL);
2993         df->tail = object;
2994         df->freelist = object;
2995         p[size] = NULL; /* mark object processed */
2996         df->cnt = 1;
2997
2998         while (size) {
2999                 object = p[--size];
3000                 if (!object)
3001                         continue; /* Skip processed objects */
3002
3003                 /* df->page is always set at this point */
3004                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3005                         /* Opportunity build freelist */
3006                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3007                         df->freelist = object;
3008                         df->cnt++;
3009                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3010
3011                         continue;
3012                 }
3013
3014                 /* Limit look ahead search */
3015                 if (!--lookahead)
3016                         break;
3017
3018                 if (!first_skipped_index)
3019                         first_skipped_index = size + 1;
3020         }
3021
3022         return first_skipped_index;
3023 }
3024
3025 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3026 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3027 {
3028         if (WARN_ON(!size))
3029                 return;
3030
3031         do {
3032                 struct detached_freelist df;
3033
3034                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3035                 if (unlikely(!df.page))
3036                         continue;
3037
3038                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3039         } while (likely(size));
3040 }
3041 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3042
3043 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3044 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3045                           void **p)
3046 {
3047         struct kmem_cache_cpu *c;
3048         int i;
3049
3050         /* memcg and kmem_cache debug support */
3051         s = slab_pre_alloc_hook(s, flags);
3052         if (unlikely(!s))
3053                 return false;
3054         /*
3055          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3056          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3057          * handlers invoking normal fastpath.
3058          */
3059         local_irq_disable();
3060         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3061
3062         for (i = 0; i < size; i++) {
3063                 void *object = c->freelist;
3064
3065                 if (unlikely(!object)) {
3066                         /*
3067                          * Invoking slow path likely have side-effect
3068                          * of re-populating per CPU c->freelist
3069                          */
3070                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3071                                             _RET_IP_, c);
3072                         if (unlikely(!p[i]))
3073                                 goto error;
3074
3075                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3076                         continue; /* goto for-loop */
3077                 }
3078                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3079                 p[i] = object;
3080         }
3081         c->tid = next_tid(c->tid);
3082         local_irq_enable();
3083
3084         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3085         if (unlikely(flags & __GFP_ZERO)) {
3086                 int j;
3087
3088                 for (j = 0; j < i; j++)
3089                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3090         }
3091
3092         /* memcg and kmem_cache debug support */
3093         slab_post_alloc_hook(s, flags, size, p);
3094         return i;
3095 error:
3096         local_irq_enable();
3097         slab_post_alloc_hook(s, flags, i, p);
3098         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3099         return 0;
3100 }
3101 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3102
3103
3104 /*
3105  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3106  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3107  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3108  * another.
3109  *
3110  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3111  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3112  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3113  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3114  * locking overhead.
3115  */
3116
3117 /*
3118  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3119  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3120  * and increases the number of allocations possible without having to
3121  * take the list_lock.
3122  */
3123 static int slub_min_order;
3124 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3125 static int slub_min_objects;
3126
3127 /*
3128  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3129  *
3130  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3131  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3132  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3133  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3134  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3135  * would be wasted.
3136  *
3137  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3138  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3139  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3140  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3141  *
3142  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3143  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3144  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3145  * of space in favor of a small page order.
3146  *
3147  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3148  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3149  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3150  * the smallest order which will fit the object.
3151  */
3152 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
3153                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
3154 {
3155         int order;
3156         int rem;
3157         int min_order = slub_min_order;
3158
3159         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3160                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3161
3162         for (order = max(min_order, get_order(min_objects * size + reserved));
3163                         order <= max_order; order++) {
3164
3165                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
3166
3167                 rem = (slab_size - reserved) % size;
3168
3169                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3170                         break;
3171         }
3172
3173         return order;
3174 }
3175
3176 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
3177 {
3178         int order;
3179         int min_objects;
3180         int fraction;
3181         int max_objects;
3182
3183         /*
3184          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3185          * works by first attempting to generate a layout with
3186          * the best configuration and backing off gradually.
3187          *
3188          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3189          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3190          */
3191         min_objects = slub_min_objects;
3192         if (!min_objects)
3193                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3194         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
3195         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3196
3197         while (min_objects > 1) {
3198                 fraction = 16;
3199                 while (fraction >= 4) {
3200                         order = slab_order(size, min_objects,
3201                                         slub_max_order, fraction, reserved);
3202                         if (order <= slub_max_order)
3203                                 return order;
3204                         fraction /= 2;
3205                 }
3206                 min_objects--;
3207         }
3208
3209         /*
3210          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3211          * lets see if we can place a single object there.
3212          */
3213         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
3214         if (order <= slub_max_order)
3215                 return order;
3216
3217         /*
3218          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3219          */
3220         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
3221         if (order < MAX_ORDER)
3222                 return order;
3223         return -ENOSYS;
3224 }
3225
3226 static void
3227 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3228 {
3229         n->nr_partial = 0;
3230         spin_lock_init(&n->list_lock);
3231         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3232 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3233         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3234         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3235         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3236 #endif
3237 }
3238
3239 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3240 {
3241         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3242                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3243
3244         /*
3245          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3246          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3247          */
3248         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3249                                      2 * sizeof(void *));
3250
3251         if (!s->cpu_slab)
3252                 return 0;
3253
3254         init_kmem_cache_cpus(s);
3255
3256         return 1;
3257 }
3258
3259 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3260
3261 /*
3262  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3263  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3264  * possible.
3265  *
3266  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3267  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3268  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3269  */
3270 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3271 {
3272         struct page *page;
3273         struct kmem_cache_node *n;
3274
3275         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3276
3277         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3278
3279         BUG_ON(!page);
3280         if (page_to_nid(page) != node) {
3281                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3282                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3283         }
3284
3285         n = page->freelist;
3286         BUG_ON(!n);
3287         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3288         page->inuse = 1;
3289         page->frozen = 0;
3290         kmem_cache_node->node[node] = n;
3291 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3292         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3293         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3294 #endif
3295         kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3296                       GFP_KERNEL);
3297         init_kmem_cache_node(n);
3298         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3299
3300         /*
3301          * No locks need to be taken here as it has just been
3302          * initialized and there is no concurrent access.
3303          */
3304         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3305 }
3306
3307 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3308 {
3309         int node;
3310         struct kmem_cache_node *n;
3311
3312         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3313                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3314                 s->node[node] = NULL;
3315         }
3316 }
3317
3318 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3319 {
3320         cache_random_seq_destroy(s);
3321         free_percpu(s->cpu_slab);
3322         free_kmem_cache_nodes(s);
3323 }
3324
3325 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3326 {
3327         int node;
3328
3329         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3330                 struct kmem_cache_node *n;
3331
3332                 if (slab_state == DOWN) {
3333                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3334                         continue;
3335                 }
3336                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3337                                                 GFP_KERNEL, node);
3338
3339                 if (!n) {
3340                         free_kmem_cache_nodes(s);
3341                         return 0;
3342                 }
3343
3344                 s->node[node] = n;
3345                 init_kmem_cache_node(n);
3346         }
3347         return 1;
3348 }
3349
3350 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3351 {
3352         if (min < MIN_PARTIAL)
3353                 min = MIN_PARTIAL;
3354         else if (min > MAX_PARTIAL)
3355                 min = MAX_PARTIAL;
3356         s->min_partial = min;
3357 }
3358
3359 /*
3360  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3361  * a slab object.
3362  */
3363 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3364 {
3365         unsigned long flags = s->flags;
3366         unsigned long size = s->object_size;
3367         int order;
3368
3369         /*
3370          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3371          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3372          * the possible location of the free pointer.
3373          */
3374         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3375
3376 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3377         /*
3378          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3379          * the slab may touch the object after free or before allocation
3380          * then we should never poison the object itself.
3381          */
3382         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
3383                         !s->ctor)
3384                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3385         else
3386                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3387
3388
3389         /*
3390          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3391          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3392          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3393          */
3394         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3395                 size += sizeof(void *);
3396 #endif
3397
3398         /*
3399          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3400          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3401          */
3402         s->inuse = size;
3403
3404         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3405                 s->ctor)) {
3406                 /*
3407                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3408                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3409                  * kmem_cache_free.
3410                  *
3411                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3412                  * destructor or are poisoning the objects.
3413                  */
3414                 s->offset = size;
3415                 size += sizeof(void *);
3416         }
3417
3418 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3419         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3420                 /*
3421                  * Need to store information about allocs and frees after
3422                  * the object.
3423                  */
3424                 size += 2 * sizeof(struct track);
3425
3426         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3427                 /*
3428                  * Add some empty padding so that we can catch
3429                  * overwrites from earlier objects rather than let
3430                  * tracking information or the free pointer be
3431                  * corrupted if a user writes before the start
3432                  * of the object.
3433                  */
3434                 size += sizeof(void *);
3435
3436                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3437                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3438                 size += s->red_left_pad;
3439         }
3440 #endif
3441
3442         /*
3443          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3444          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3445          * each object to conform to the alignment.
3446          */
3447         size = ALIGN(size, s->align);
3448         s->size = size;
3449         if (forced_order >= 0)
3450                 order = forced_order;
3451         else
3452                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3453
3454         if (order < 0)
3455                 return 0;
3456
3457         s->allocflags = 0;
3458         if (order)
3459                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3460
3461         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3462                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3463
3464         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3465                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3466
3467         /*
3468          * Determine the number of objects per slab
3469          */
3470         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3471         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3472         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3473                 s->max = s->oo;
3474
3475         return !!oo_objects(s->oo);
3476 }
3477
3478 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3479 {
3480         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3481         s->reserved = 0;
3482
3483         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3484                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3485
3486         if (!calculate_sizes(s, -1))
3487                 goto error;
3488         if (disable_higher_order_debug) {
3489                 /*
3490                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3491                  * order increased.
3492                  */
3493                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3494                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3495                         s->offset = 0;
3496                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3497                                 goto error;
3498                 }
3499         }
3500
3501 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3502     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3503         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3504                 /* Enable fast mode */
3505                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3506 #endif
3507
3508         /*
3509          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3510          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3511          */
3512         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3513
3514         /*
3515          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3516          * per cpu partial lists of a processor.
3517          *
3518          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3519          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3520          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3521          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3522          *
3523          * This setting also determines
3524          *
3525          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3526          *    per node list when we reach the limit.
3527          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3528          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3529          *    50% to keep some capacity around for frees.
3530          */
3531         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3532                 s->cpu_partial = 0;
3533         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3534                 s->cpu_partial = 2;
3535         else if (s->size >= 1024)
3536                 s->cpu_partial = 6;
3537         else if (s->size >= 256)
3538                 s->cpu_partial = 13;
3539         else
3540                 s->cpu_partial = 30;
3541
3542 #ifdef CONFIG_NUMA
3543         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3544 #endif
3545
3546         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3547         if (slab_state >= UP) {
3548                 if (init_cache_random_seq(s))
3549                         goto error;
3550         }
3551
3552         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3553                 goto error;
3554
3555         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3556                 return 0;
3557
3558         free_kmem_cache_nodes(s);
3559 error:
3560         if (flags & SLAB_PANIC)
3561                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3562                       s->name, (unsigned long)s->size, s->size,
3563                       oo_order(s->oo), s->offset, flags);
3564         return -EINVAL;
3565 }
3566
3567 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3568                                                         const char *text)
3569 {
3570 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3571         void *addr = page_address(page);
3572         void *p;
3573         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3574                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3575         if (!map)
3576                 return;
3577         slab_err(s, page, text, s->name);
3578         slab_lock(page);
3579
3580         get_map(s, page, map);
3581         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3582
3583                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3584                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3585                         print_tracking(s, p);
3586                 }
3587         }
3588         slab_unlock(page);
3589         kfree(map);
3590 #endif
3591 }
3592
3593 /*
3594  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3595  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3596  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3597  */
3598 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3599 {
3600         struct page *page, *h;
3601
3602         BUG_ON(irqs_disabled());
3603         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3604         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3605                 if (!page->inuse) {
3606                         remove_partial(n, page);
3607                         discard_slab(s, page);
3608                 } else {
3609                         list_slab_objects(s, page,
3610                         "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3611                 }
3612         }
3613         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Release all resources used by a slab cache.
3618  */
3619 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3620 {
3621         int node;
3622         struct kmem_cache_node *n;
3623
3624         flush_all(s);
3625         /* Attempt to free all objects */
3626         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3627                 free_partial(s, n);
3628                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3629                         return 1;
3630         }
3631         return 0;
3632 }
3633
3634 /********************************************************************
3635  *              Kmalloc subsystem
3636  *******************************************************************/
3637
3638 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3639 {
3640         get_option(&str, &slub_min_order);
3641
3642         return 1;
3643 }
3644
3645 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3646
3647 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3648 {
3649         get_option(&str, &slub_max_order);
3650         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3651
3652         return 1;
3653 }
3654
3655 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3656
3657 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3658 {
3659         get_option(&str, &slub_min_objects);
3660
3661         return 1;
3662 }
3663
3664 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3665
3666 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3667 {
3668         struct kmem_cache *s;
3669         void *ret;
3670
3671         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3672                 return kmalloc_large(size, flags);
3673
3674         s = kmalloc_slab(size, flags);
3675
3676         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3677                 return s;
3678
3679         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3680
3681         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3682
3683         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3684
3685         return ret;
3686 }
3687 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3688
3689 #ifdef CONFIG_NUMA
3690 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3691 {
3692         struct page *page;
3693         void *ptr = NULL;
3694
3695         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3696         page = alloc_kmem_pages_node(node, flags, get_order(size));
3697         if (page)
3698                 ptr = page_address(page);
3699
3700         kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3701         return ptr;
3702 }
3703
3704 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3705 {
3706         struct kmem_cache *s;
3707         void *ret;
3708
3709         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3710                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3711
3712                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3713                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3714                                    flags, node);
3715
3716                 return ret;
3717         }
3718
3719         s = kmalloc_slab(size, flags);
3720
3721         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3722                 return s;
3723
3724         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3725
3726         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3727
3728         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3729
3730         return ret;
3731 }
3732 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3733 #endif
3734
3735 static size_t __ksize(const void *object)
3736 {
3737         struct page *page;
3738
3739         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3740                 return 0;
3741
3742         page = virt_to_head_page(object);
3743
3744         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3745                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3746                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3747         }
3748
3749         return slab_ksize(page->slab_cache);
3750 }
3751
3752 size_t ksize(const void *object)
3753 {
3754         size_t size = __ksize(object);
3755         /* We assume that ksize callers could use whole allocated area,
3756          * so we need to unpoison this area.
3757          */
3758         kasan_unpoison_shadow(object, size);
3759         return size;
3760 }
3761 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3762
3763 void kfree(const void *x)
3764 {
3765         struct page *page;
3766         void *object = (void *)x;
3767
3768         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3769
3770         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3771                 return;
3772
3773         page = virt_to_head_page(x);
3774         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3775                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3776                 kfree_hook(x);
3777                 __free_kmem_pages(page, compound_order(page));
3778                 return;
3779         }
3780         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
3781 }
3782 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3783
3784 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
3785
3786 /*
3787  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
3788  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
3789  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
3790  *
3791  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3792  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3793  * are freed in them.
3794  */
3795 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s, bool deactivate)
3796 {
3797         int node;
3798         int i;
3799         struct kmem_cache_node *n;
3800         struct page *page;
3801         struct page *t;
3802         struct list_head discard;
3803         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
3804         unsigned long flags;
3805         int ret = 0;
3806
3807         if (deactivate) {
3808                 /*
3809                  * Disable empty slabs caching. Used to avoid pinning offline
3810                  * memory cgroups by kmem pages that can be freed.
3811                  */
3812                 s->cpu_partial = 0;
3813                 s->min_partial = 0;
3814
3815                 /*
3816                  * s->cpu_partial is checked locklessly (see put_cpu_partial),
3817                  * so we have to make sure the change is visible.
3818                  */
3819                 synchronize_sched();
3820         }
3821
3822         flush_all(s);
3823         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3824                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
3825                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
3826                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
3827
3828                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3829
3830                 /*
3831                  * Build lists of slabs to discard or promote.
3832                  *
3833                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3834                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3835                  */
3836                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3837                         int free = page->objects - page->inuse;
3838
3839                         /* Do not reread page->inuse */
3840                         barrier();
3841
3842                         /* We do not keep full slabs on the list */
3843                         BUG_ON(free <= 0);
3844
3845                         if (free == page->objects) {
3846                                 list_move(&page->lru, &discard);
3847                                 n->nr_partial--;
3848                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
3849                                 list_move(&page->lru, promote + free - 1);
3850                 }
3851
3852                 /*
3853                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
3854                  * partial list.
3855                  */
3856                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
3857                         list_splice(promote + i, &n->partial);
3858
3859                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3860
3861                 /* Release empty slabs */
3862                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, lru)
3863                         discard_slab(s, page);
3864
3865                 if (slabs_node(s, node))
3866                         ret = 1;
3867         }
3868
3869         return ret;
3870 }
3871
3872 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3873 {
3874         struct kmem_cache *s;
3875
3876         mutex_lock(&slab_mutex);
3877         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3878                 __kmem_cache_shrink(s, false);
3879         mutex_unlock(&slab_mutex);
3880
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3885 {
3886         struct kmem_cache_node *n;
3887         struct kmem_cache *s;
3888         struct memory_notify *marg = arg;
3889         int offline_node;
3890
3891         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3892
3893         /*
3894          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3895          * for it yet.
3896          */
3897         if (offline_node < 0)
3898                 return;
3899
3900         mutex_lock(&slab_mutex);
3901         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3902                 n = get_node(s, offline_node);
3903                 if (n) {
3904                         /*
3905                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3906                          * that is going down. We were unable to free them,
3907                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3908                          * callback. So, we must fail.
3909                          */
3910                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3911
3912                         s->node[offline_node] = NULL;
3913                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3914                 }
3915         }
3916         mutex_unlock(&slab_mutex);
3917 }
3918
3919 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3920 {
3921         struct kmem_cache_node *n;
3922         struct kmem_cache *s;
3923         struct memory_notify *marg = arg;
3924         int nid = marg->status_change_nid_normal;
3925         int ret = 0;
3926
3927         /*
3928          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3929          * already created. Nothing to do.
3930          */
3931         if (nid < 0)
3932                 return 0;
3933
3934         /*
3935          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3936          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3937          * online.
3938          */
3939         mutex_lock(&slab_mutex);
3940         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3941                 /*
3942                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3943                  *      since memory is not yet available from the node that
3944                  *      is brought up.
3945                  */
3946                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3947                 if (!n) {
3948                         ret = -ENOMEM;
3949                         goto out;
3950                 }
3951                 init_kmem_cache_node(n);
3952                 s->node[nid] = n;
3953         }
3954 out:
3955         mutex_unlock(&slab_mutex);
3956         return ret;
3957 }
3958
3959 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3960                                 unsigned long action, void *arg)
3961 {
3962         int ret = 0;
3963
3964         switch (action) {
3965         case MEM_GOING_ONLINE:
3966                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3967                 break;
3968         case MEM_GOING_OFFLINE:
3969                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3970                 break;
3971         case MEM_OFFLINE:
3972         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3973                 slab_mem_offline_callback(arg);
3974                 break;
3975         case MEM_ONLINE:
3976         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3977                 break;
3978         }
3979         if (ret)
3980                 ret = notifier_from_errno(ret);
3981         else
3982                 ret = NOTIFY_OK;
3983         return ret;
3984 }
3985
3986 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
3987         .notifier_call = slab_memory_callback,
3988         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
3989 };
3990
3991 /********************************************************************
3992  *                      Basic setup of slabs
3993  *******************************************************************/
3994
3995 /*
3996  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3997  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
3998  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
3999  */
4000
4001 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4002 {
4003         int node;
4004         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4005         struct kmem_cache_node *n;
4006
4007         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4008
4009         /*
4010          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4011          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4012          * IPIs around.
4013          */
4014         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4015         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4016                 struct page *p;
4017
4018                 list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
4019                         p->slab_cache = s;
4020
4021 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4022                 list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
4023                         p->slab_cache = s;
4024 #endif
4025         }
4026         slab_init_memcg_params(s);
4027         list_add(&s->list, &slab_caches);
4028         return s;
4029 }
4030
4031 void __init kmem_cache_init(void)
4032 {
4033         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4034                 boot_kmem_cache_node;
4035
4036         if (debug_guardpage_minorder())
4037                 slub_max_order = 0;
4038
4039         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4040         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4041
4042         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4043                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4044
4045         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4046
4047         /* Able to allocate the per node structures */
4048         slab_state = PARTIAL;
4049
4050         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4051                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4052                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4053                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4054
4055         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4056
4057         /*
4058          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
4059          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
4060          * update any list pointers.
4061          */
4062         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4063
4064         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4065         setup_kmalloc_cache_index_table();
4066         create_kmalloc_caches(0);
4067
4068         /* Setup random freelists for each cache */
4069         init_freelist_randomization();
4070
4071 #ifdef CONFIG_SMP
4072         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
4073 #endif
4074
4075         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d, CPUs=%d, Nodes=%d\n",
4076                 cache_line_size(),
4077                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4078                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4079 }
4080
4081 void __init kmem_cache_init_late(void)
4082 {
4083 }
4084
4085 struct kmem_cache *
4086 __kmem_cache_alias(const char *name, size_t size, size_t align,
4087                    unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
4088 {
4089         struct kmem_cache *s, *c;
4090
4091         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4092         if (s) {
4093                 s->refcount++;
4094
4095                 /*
4096                  * Adjust the object sizes so that we clear
4097                  * the complete object on kzalloc.
4098                  */
4099                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
4100                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4101
4102                 for_each_memcg_cache(c, s) {
4103                         c->object_size = s->object_size;
4104                         c->inuse = max_t(int, c->inuse,
4105                                          ALIGN(size, sizeof(void *)));
4106                 }
4107
4108                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4109                         s->refcount--;
4110                         s = NULL;
4111                 }
4112         }
4113
4114         return s;
4115 }
4116
4117 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
4118 {
4119         int err;
4120
4121         err = kmem_cache_open(s, flags);
4122         if (err)
4123                 return err;
4124
4125         /* Mutex is not taken during early boot */
4126         if (slab_state <= UP)
4127                 return 0;
4128
4129         memcg_propagate_slab_attrs(s);
4130         err = sysfs_slab_add(s);
4131         if (err)
4132                 __kmem_cache_release(s);
4133
4134         return err;
4135 }
4136
4137 #ifdef CONFIG_SMP
4138 /*
4139  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
4140  * necessary.
4141  */
4142 static int slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
4143                 unsigned long action, void *hcpu)
4144 {
4145         long cpu = (long)hcpu;
4146         struct kmem_cache *s;
4147         unsigned long flags;
4148
4149         switch (action) {
4150         case CPU_UP_CANCELED:
4151         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
4152         case CPU_DEAD:
4153         case CPU_DEAD_FROZEN:
4154                 mutex_lock(&slab_mutex);
4155                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4156                         local_irq_save(flags);
4157                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
4158                         local_irq_restore(flags);
4159                 }
4160                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4161                 break;
4162         default:
4163                 break;
4164         }
4165         return NOTIFY_OK;
4166 }
4167
4168 static struct notifier_block slab_notifier = {
4169         .notifier_call = slab_cpuup_callback
4170 };
4171
4172 #endif
4173
4174 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4175 {
4176         struct kmem_cache *s;
4177         void *ret;
4178
4179         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4180                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4181
4182         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4183
4184         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4185                 return s;
4186
4187         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4188
4189         /* Honor the call site pointer we received. */
4190         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4191
4192         return ret;
4193 }
4194
4195 #ifdef CONFIG_NUMA
4196 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4197                                         int node, unsigned long caller)
4198 {
4199         struct kmem_cache *s;
4200         void *ret;
4201
4202         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4203                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4204
4205                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4206                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4207                                    gfpflags, node);
4208
4209                 return ret;
4210         }
4211
4212         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4213
4214         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4215                 return s;
4216
4217         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4218
4219         /* Honor the call site pointer we received. */
4220         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4221
4222         return ret;
4223 }
4224 #endif
4225
4226 #ifdef CONFIG_SYSFS
4227 static int count_inuse(struct page *page)
4228 {
4229         return page->inuse;
4230 }
4231
4232 static int count_total(struct page *page)
4233 {
4234         return page->objects;
4235 }
4236 #endif
4237
4238 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4239 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4240                                                 unsigned long *map)
4241 {
4242         void *p;
4243         void *addr = page_address(page);
4244
4245         if (!check_slab(s, page) ||
4246                         !on_freelist(s, page, NULL))
4247                 return 0;
4248
4249         /* Now we know that a valid freelist exists */
4250         bitmap_zero(map, page->objects);
4251
4252         get_map(s, page, map);
4253         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4254                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4255                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4256                                 return 0;
4257         }
4258
4259         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4260                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4261                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4262                                 return 0;
4263         return 1;
4264 }
4265
4266 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4267                                                 unsigned long *map)
4268 {
4269         slab_lock(page);
4270         validate_slab(s, page, map);
4271         slab_unlock(page);
4272 }
4273
4274 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4275                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4276 {
4277         unsigned long count = 0;
4278         struct page *page;
4279         unsigned long flags;
4280
4281         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4282
4283         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4284                 validate_slab_slab(s, page, map);
4285                 count++;
4286         }
4287         if (count != n->nr_partial)
4288                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4289                        s->name, count, n->nr_partial);
4290
4291         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4292                 goto out;
4293
4294         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4295                 validate_slab_slab(s, page, map);
4296                 count++;
4297         }
4298         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4299                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4300                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4301
4302 out:
4303         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4304         return count;
4305 }
4306
4307 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4308 {
4309         int node;
4310         unsigned long count = 0;
4311         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4312                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4313         struct kmem_cache_node *n;
4314
4315         if (!map)
4316                 return -ENOMEM;
4317
4318         flush_all(s);
4319         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4320                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4321         kfree(map);
4322         return count;
4323 }
4324 /*
4325  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4326  * and freed.
4327  */
4328
4329 struct location {
4330         unsigned long count;
4331         unsigned long addr;
4332         long long sum_time;
4333         long min_time;
4334         long max_time;
4335         long min_pid;
4336         long max_pid;
4337         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4338         nodemask_t nodes;
4339 };
4340
4341 struct loc_track {
4342         unsigned long max;
4343         unsigned long count;
4344         struct location *loc;
4345 };
4346
4347 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4348 {
4349         if (t->max)
4350                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4351                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4352 }
4353
4354 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4355 {
4356         struct location *l;
4357         int order;
4358
4359         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4360
4361         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4362         if (!l)
4363                 return 0;
4364
4365         if (t->count) {
4366                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4367                 free_loc_track(t);
4368         }
4369         t->max = max;
4370         t->loc = l;
4371         return 1;
4372 }
4373
4374 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4375                                 const struct track *track)
4376 {
4377         long start, end, pos;
4378         struct location *l;
4379         unsigned long caddr;
4380         unsigned long age = jiffies - track->when;
4381
4382         start = -1;
4383         end = t->count;
4384
4385         for ( ; ; ) {
4386                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4387
4388                 /*
4389                  * There is nothing at "end". If we end up there
4390                  * we need to add something to before end.
4391                  */
4392                 if (pos == end)
4393                         break;
4394
4395                 caddr = t->loc[pos].addr;
4396                 if (track->addr == caddr) {
4397
4398                         l = &t->loc[pos];
4399                         l->count++;
4400                         if (track->when) {
4401                                 l->sum_time += age;
4402                                 if (age < l->min_time)
4403                                         l->min_time = age;
4404                                 if (age > l->max_time)
4405                                         l->max_time = age;
4406
4407                                 if (track->pid < l->min_pid)
4408                                         l->min_pid = track->pid;
4409                                 if (track->pid > l->max_pid)
4410                                         l->max_pid = track->pid;
4411
4412                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4413                                                 to_cpumask(l->cpus));
4414                         }
4415                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4416                         return 1;
4417                 }
4418
4419                 if (track->addr < caddr)
4420                         end = pos;
4421                 else
4422                         start = pos;
4423         }
4424
4425         /*
4426          * Not found. Insert new tracking element.
4427          */
4428         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4429                 return 0;
4430
4431         l = t->loc + pos;
4432         if (pos < t->count)
4433                 memmove(l + 1, l,
4434                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4435         t->count++;
4436         l->count = 1;
4437         l->addr = track->addr;
4438         l->sum_time = age;
4439         l->min_time = age;
4440         l->max_time = age;
4441         l->min_pid = track->pid;
4442         l->max_pid = track->pid;
4443         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4444         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4445         nodes_clear(l->nodes);
4446         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4447         return 1;
4448 }
4449
4450 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4451                 struct page *page, enum track_item alloc,
4452                 unsigned long *map)
4453 {
4454         void *addr = page_address(page);
4455         void *p;
4456
4457         bitmap_zero(map, page->objects);
4458         get_map(s, page, map);
4459
4460         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4461                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4462                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4463 }
4464
4465 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4466                                         enum track_item alloc)
4467 {
4468         int len = 0;
4469         unsigned long i;
4470         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4471         int node;
4472         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4473                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4474         struct kmem_cache_node *n;
4475
4476         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4477                                      GFP_TEMPORARY)) {
4478                 kfree(map);
4479                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4480         }
4481         /* Push back cpu slabs */
4482         flush_all(s);
4483
4484         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4485                 unsigned long flags;
4486                 struct page *page;
4487
4488                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4489                         continue;
4490
4491                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4492                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4493                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4494                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4495                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4496                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4497         }
4498
4499         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4500                 struct location *l = &t.loc[i];
4501
4502                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4503                         break;
4504                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4505
4506                 if (l->addr)
4507                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4508                 else
4509                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4510
4511                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4512                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4513                                 l->min_time,
4514                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4515                                 l->max_time);
4516                 } else
4517                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4518                                 l->min_time);
4519
4520                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4521                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4522                                 l->min_pid, l->max_pid);
4523                 else
4524                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4525                                 l->min_pid);
4526
4527                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4528                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4529                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4530                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4531                                          " cpus=%*pbl",
4532                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4533
4534                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4535                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4536                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4537                                          " nodes=%*pbl",
4538                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4539
4540                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4541         }
4542
4543         free_loc_track(&t);
4544         kfree(map);
4545         if (!t.count)
4546                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4547         return len;
4548 }
4549 #endif
4550
4551 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4552 static void __init resiliency_test(void)
4553 {
4554         u8 *p;
4555
4556         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4557
4558         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4559         pr_err("-----------------------\n");
4560         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4561
4562         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4563         p[16] = 0x12;
4564         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4565                p + 16);
4566
4567         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4568
4569         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4570         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4571         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4572         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4573                p);
4574         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4575
4576         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4577         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4578         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4579         *p = 0x56;
4580         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4581                p);
4582         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4583         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4584
4585         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4586         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4587         kfree(p);
4588         *p = 0x78;
4589         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4590         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4591
4592         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4593         kfree(p);
4594         p[50] = 0x9a;
4595         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4596         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4597
4598         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4599         kfree(p);
4600         p[512] = 0xab;
4601         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4602         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4603 }
4604 #else
4605 #ifdef CONFIG_SYSFS
4606 static void resiliency_test(void) {};
4607 #endif
4608 #endif
4609
4610 #ifdef CONFIG_SYSFS
4611 enum slab_stat_type {
4612         SL_ALL,                 /* All slabs */
4613         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4614         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4615         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4616         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4617 };
4618
4619 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4620 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4621 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4622 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4623 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4624
4625 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4626                             char *buf, unsigned long flags)
4627 {
4628         unsigned long total = 0;
4629         int node;
4630         int x;
4631         unsigned long *nodes;
4632
4633         nodes = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4634         if (!nodes)
4635                 return -ENOMEM;
4636
4637         if (flags & SO_CPU) {
4638                 int cpu;
4639
4640                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4641                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4642                                                                cpu);
4643                         int node;
4644                         struct page *page;
4645
4646                         page = READ_ONCE(c->page);
4647                         if (!page)
4648                                 continue;
4649
4650                         node = page_to_nid(page);
4651                         if (flags & SO_TOTAL)
4652                                 x = page->objects;
4653                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4654                                 x = page->inuse;
4655                         else
4656                                 x = 1;
4657
4658                         total += x;
4659                         nodes[node] += x;
4660
4661                         page = READ_ONCE(c->partial);
4662                         if (page) {
4663                                 node = page_to_nid(page);
4664                                 if (flags & SO_TOTAL)
4665                                         WARN_ON_ONCE(1);
4666                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4667                                         WARN_ON_ONCE(1);
4668                                 else
4669                                         x = page->pages;
4670                                 total += x;
4671                                 nodes[node] += x;
4672                         }
4673                 }
4674         }
4675
4676         get_online_mems();
4677 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4678         if (flags & SO_ALL) {
4679                 struct kmem_cache_node *n;
4680
4681                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4682
4683                         if (flags & SO_TOTAL)
4684                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4685                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4686                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4687                                         count_partial(n, count_free);
4688                         else
4689                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4690                         total += x;
4691                         nodes[node] += x;
4692                 }
4693
4694         } else
4695 #endif
4696         if (flags & SO_PARTIAL) {
4697                 struct kmem_cache_node *n;
4698
4699                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4700                         if (flags & SO_TOTAL)
4701                                 x = count_partial(n, count_total);
4702                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4703                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4704                         else
4705                                 x = n->nr_partial;
4706                         total += x;
4707                         nodes[node] += x;
4708                 }
4709         }
4710         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4711 #ifdef CONFIG_NUMA
4712         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4713                 if (nodes[node])
4714                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4715                                         node, nodes[node]);
4716 #endif
4717         put_online_mems();
4718         kfree(nodes);
4719         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4720 }
4721
4722 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4723 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4724 {
4725         int node;
4726         struct kmem_cache_node *n;
4727
4728         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4729                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4730                         return 1;
4731
4732         return 0;
4733 }
4734 #endif
4735
4736 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4737 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4738
4739 struct slab_attribute {
4740         struct attribute attr;
4741         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4742         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4743 };
4744
4745 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4746         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4747         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4748
4749 #define SLAB_ATTR(_name) \
4750         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4751         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4752
4753 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4754 {
4755         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4756 }
4757 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4758
4759 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4760 {
4761         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4762 }
4763 SLAB_ATTR_RO(align);
4764
4765 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4766 {
4767         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4768 }
4769 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4770
4771 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4772 {
4773         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4774 }
4775 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4776
4777 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4778                                 const char *buf, size_t length)
4779 {
4780         unsigned long order;
4781         int err;
4782
4783         err = kstrtoul(buf, 10, &order);
4784         if (err)
4785                 return err;
4786
4787         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4788                 return -EINVAL;
4789
4790         calculate_sizes(s, order);
4791         return length;
4792 }
4793
4794 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4795 {
4796         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4797 }
4798 SLAB_ATTR(order);
4799
4800 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4801 {
4802         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4803 }
4804
4805 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4806                                  size_t length)
4807 {
4808         unsigned long min;
4809         int err;
4810
4811         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
4812         if (err)
4813                 return err;
4814
4815         set_min_partial(s, min);
4816         return length;
4817 }
4818 SLAB_ATTR(min_partial);
4819
4820 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4821 {
4822         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4823 }
4824
4825 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4826                                  size_t length)
4827 {
4828         unsigned long objects;
4829         int err;
4830
4831         err = kstrtoul(buf, 10, &objects);
4832         if (err)
4833                 return err;
4834         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4835                 return -EINVAL;
4836
4837         s->cpu_partial = objects;
4838         flush_all(s);
4839         return length;
4840 }
4841 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4842
4843 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4844 {
4845         if (!s->ctor)
4846                 return 0;
4847         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4848 }
4849 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4850
4851 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4852 {
4853         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
4854 }
4855 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4856
4857 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4858 {
4859         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4860 }
4861 SLAB_ATTR_RO(partial);
4862
4863 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4864 {
4865         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4866 }
4867 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4868
4869 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4870 {
4871         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4872 }
4873 SLAB_ATTR_RO(objects);
4874
4875 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4876 {
4877         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4878 }
4879 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4880
4881 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4882 {
4883         int objects = 0;
4884         int pages = 0;
4885         int cpu;
4886         int len;
4887
4888         for_each_online_cpu(cpu) {
4889                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4890
4891                 if (page) {
4892                         pages += page->pages;
4893                         objects += page->pobjects;
4894                 }
4895         }
4896
4897         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4898
4899 #ifdef CONFIG_SMP
4900         for_each_online_cpu(cpu) {
4901                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4902
4903                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4904                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4905                                 page->pobjects, page->pages);
4906         }
4907 #endif
4908         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4909 }
4910 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4911
4912 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4913 {
4914         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4915 }
4916
4917 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4918                                 const char *buf, size_t length)
4919 {
4920         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4921         if (buf[0] == '1')
4922                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4923         return length;
4924 }
4925 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4926
4927 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4928 {
4929         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4930 }
4931 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4932
4933 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4934 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4935 {
4936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4937 }
4938 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4939 #endif
4940
4941 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4942 {
4943         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4944 }
4945 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4946
4947 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4948 {
4949         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4950 }
4951 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4952
4953 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4954 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4955 {
4956         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4957 }
4958 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4959
4960 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4961 {
4962         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4963 }
4964 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4965
4966 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4967 {
4968         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
4969 }
4970
4971 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4972                                 const char *buf, size_t length)
4973 {
4974         s->flags &= ~SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
4975         if (buf[0] == '1') {
4976                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4977                 s->flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
4978         }
4979         return length;
4980 }
4981 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4982
4983 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4984 {
4985         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4986 }
4987
4988 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4989                                                         size_t length)
4990 {
4991         /*
4992          * Tracing a merged cache is going to give confusing results
4993          * as well as cause other issues like converting a mergeable
4994          * cache into an umergeable one.
4995          */
4996         if (s->refcount > 1)
4997                 return -EINVAL;
4998
4999         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
5000         if (buf[0] == '1') {
5001                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5002                 s->flags |= SLAB_TRACE;
5003         }
5004         return length;
5005 }
5006 SLAB_ATTR(trace);
5007
5008 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5009 {
5010         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5011 }
5012
5013 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
5014                                 const char *buf, size_t length)
5015 {
5016         if (any_slab_objects(s))
5017                 return -EBUSY;
5018
5019         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
5020         if (buf[0] == '1') {
5021                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
5022         }
5023         calculate_sizes(s, -1);
5024         return length;
5025 }
5026 SLAB_ATTR(red_zone);
5027
5028 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5029 {
5030         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5031 }
5032
5033 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
5034                                 const char *buf, size_t length)
5035 {
5036         if (any_slab_objects(s))
5037                 return -EBUSY;
5038
5039         s->flags &= ~SLAB_POISON;
5040         if (buf[0] == '1') {
5041                 s->flags |= SLAB_POISON;
5042         }
5043         calculate_sizes(s, -1);
5044         return length;
5045 }
5046 SLAB_ATTR(poison);
5047
5048 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5049 {
5050         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5051 }
5052
5053 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
5054                                 const char *buf, size_t length)
5055 {
5056         if (any_slab_objects(s))
5057                 return -EBUSY;
5058
5059         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
5060         if (buf[0] == '1') {
5061                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5062                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
5063         }
5064         calculate_sizes(s, -1);
5065         return length;
5066 }
5067 SLAB_ATTR(store_user);
5068
5069 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5070 {
5071         return 0;
5072 }
5073
5074 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5075                         const char *buf, size_t length)
5076 {
5077         int ret = -EINVAL;
5078
5079         if (buf[0] == '1') {
5080                 ret = validate_slab_cache(s);
5081                 if (ret >= 0)
5082                         ret = length;
5083         }
5084         return ret;
5085 }
5086 SLAB_ATTR(validate);
5087
5088 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5089 {
5090         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5091                 return -ENOSYS;
5092         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5093 }
5094 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5095
5096 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5097 {
5098         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5099                 return -ENOSYS;
5100         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5101 }
5102 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5103 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5104
5105 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5106 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5107 {
5108         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5109 }
5110
5111 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5112                                                         size_t length)
5113 {
5114         if (s->refcount > 1)
5115                 return -EINVAL;
5116
5117         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
5118         if (buf[0] == '1')
5119                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
5120         return length;
5121 }
5122 SLAB_ATTR(failslab);
5123 #endif
5124
5125 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5126 {
5127         return 0;
5128 }
5129
5130 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5131                         const char *buf, size_t length)
5132 {
5133         if (buf[0] == '1')
5134                 kmem_cache_shrink(s);
5135         else
5136                 return -EINVAL;
5137         return length;
5138 }
5139 SLAB_ATTR(shrink);
5140
5141 #ifdef CONFIG_NUMA
5142 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5143 {
5144         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5145 }
5146
5147 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5148                                 const char *buf, size_t length)
5149 {
5150         unsigned long ratio;
5151         int err;
5152
5153         err = kstrtoul(buf, 10, &ratio);
5154         if (err)
5155                 return err;
5156
5157         if (ratio <= 100)
5158                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5159
5160         return length;
5161 }
5162 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5163 #endif
5164
5165 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5166 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5167 {
5168         unsigned long sum  = 0;
5169         int cpu;
5170         int len;
5171         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5172
5173         if (!data)
5174                 return -ENOMEM;
5175
5176         for_each_online_cpu(cpu) {
5177                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5178
5179                 data[cpu] = x;
5180                 sum += x;
5181         }
5182
5183         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5184
5185 #ifdef CONFIG_SMP
5186         for_each_online_cpu(cpu) {
5187                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5188                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5189         }
5190 #endif
5191         kfree(data);
5192         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5193 }
5194
5195 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5196 {
5197         int cpu;
5198
5199         for_each_online_cpu(cpu)
5200                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5201 }
5202
5203 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5204 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5205 {                                                               \
5206         return show_stat(s, buf, si);                           \
5207 }                                                               \
5208 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5209                                 const char *buf, size_t length) \
5210 {                                                               \
5211         if (buf[0] != '0')                                      \
5212                 return -EINVAL;                                 \
5213         clear_stat(s, si);                                      \
5214         return length;                                          \
5215 }                                                               \
5216 SLAB_ATTR(text);                                                \
5217
5218 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5219 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5220 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5221 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5222 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5223 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5224 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5225 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5226 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5227 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5228 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5229 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5230 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5231 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5232 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5233 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5234 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5235 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5236 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5237 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5238 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5239 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5240 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5241 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5242 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5243 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5244 #endif
5245
5246 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5247         &slab_size_attr.attr,
5248         &object_size_attr.attr,
5249         &objs_per_slab_attr.attr,
5250         &order_attr.attr,
5251         &min_partial_attr.attr,
5252         &cpu_partial_attr.attr,
5253         &objects_attr.attr,
5254         &objects_partial_attr.attr,
5255         &partial_attr.attr,
5256         &cpu_slabs_attr.attr,
5257         &ctor_attr.attr,
5258         &aliases_attr.attr,
5259         &align_attr.attr,
5260         &hwcache_align_attr.attr,
5261         &reclaim_account_attr.attr,
5262         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5263         &shrink_attr.attr,
5264         &reserved_attr.attr,
5265         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5266 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5267         &total_objects_attr.attr,
5268         &slabs_attr.attr,
5269         &sanity_checks_attr.attr,
5270         &trace_attr.attr,
5271         &red_zone_attr.attr,
5272         &poison_attr.attr,
5273         &store_user_attr.attr,
5274         &validate_attr.attr,
5275         &alloc_calls_attr.attr,
5276         &free_calls_attr.attr,
5277 #endif
5278 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5279         &cache_dma_attr.attr,
5280 #endif
5281 #ifdef CONFIG_NUMA
5282         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5283 #endif
5284 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5285         &alloc_fastpath_attr.attr,
5286         &alloc_slowpath_attr.attr,
5287         &free_fastpath_attr.attr,
5288         &free_slowpath_attr.attr,
5289         &free_frozen_attr.attr,
5290         &free_add_partial_attr.attr,
5291         &free_remove_partial_attr.attr,
5292         &alloc_from_partial_attr.attr,
5293         &alloc_slab_attr.attr,
5294         &alloc_refill_attr.attr,
5295         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5296         &free_slab_attr.attr,
5297         &cpuslab_flush_attr.attr,
5298         &deactivate_full_attr.attr,
5299         &deactivate_empty_attr.attr,
5300         &deactivate_to_head_attr.attr,
5301         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5302         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5303         &deactivate_bypass_attr.attr,
5304         &order_fallback_attr.attr,
5305         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5306         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5307         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5308         &cpu_partial_free_attr.attr,
5309         &cpu_partial_node_attr.attr,
5310         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5311 #endif
5312 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5313         &failslab_attr.attr,
5314 #endif
5315
5316         NULL
5317 };
5318
5319 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5320         .attrs = slab_attrs,
5321 };
5322
5323 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5324                                 struct attribute *attr,
5325                                 char *buf)
5326 {
5327         struct slab_attribute *attribute;
5328         struct kmem_cache *s;
5329         int err;
5330
5331         attribute = to_slab_attr(attr);
5332         s = to_slab(kobj);
5333
5334         if (!attribute->show)
5335                 return -EIO;
5336
5337         err = attribute->show(s, buf);
5338
5339         return err;
5340 }
5341
5342 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5343                                 struct attribute *attr,
5344                                 const char *buf, size_t len)
5345 {
5346         struct slab_attribute *attribute;
5347         struct kmem_cache *s;
5348         int err;
5349
5350         attribute = to_slab_attr(attr);
5351         s = to_slab(kobj);
5352
5353         if (!attribute->store)
5354                 return -EIO;
5355
5356         err = attribute->store(s, buf, len);
5357 #ifdef CONFIG_MEMCG
5358         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5359                 struct kmem_cache *c;
5360
5361                 mutex_lock(&slab_mutex);
5362                 if (s->max_attr_size < len)
5363                         s->max_attr_size = len;
5364
5365                 /*
5366                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5367                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5368                  * basically because not all attributes will have a well
5369                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5370                  * have permanent effects.
5371                  *
5372                  * Returning the error value of any of the children that fail
5373                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5374                  * error code won't be able to know anything about the state of
5375                  * the cache.
5376                  *
5377                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5378                  * has well defined semantics. The cache being written to
5379                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5380                  * through the descendants with best-effort propagation.
5381                  */
5382                 for_each_memcg_cache(c, s)
5383                         attribute->store(c, buf, len);
5384                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5385         }
5386 #endif
5387         return err;
5388 }
5389
5390 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5391 {
5392 #ifdef CONFIG_MEMCG
5393         int i;
5394         char *buffer = NULL;
5395         struct kmem_cache *root_cache;
5396
5397         if (is_root_cache(s))
5398                 return;
5399
5400         root_cache = s->memcg_params.root_cache;
5401
5402         /*
5403          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5404          * in copying default values around
5405          */
5406         if (!root_cache->max_attr_size)
5407                 return;
5408
5409         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5410                 char mbuf[64];
5411                 char *buf;
5412                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5413
5414                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5415                         continue;
5416
5417                 /*
5418                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5419                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5420                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5421                  *
5422                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5423                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5424                  * theoretically happen.
5425                  */
5426                 if (buffer)
5427                         buf = buffer;
5428                 else if (root_cache->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5429                         buf = mbuf;
5430                 else {
5431                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5432                         if (WARN_ON(!buffer))
5433                                 continue;
5434                         buf = buffer;
5435                 }
5436
5437                 attr->show(root_cache, buf);
5438                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5439         }
5440
5441         if (buffer)
5442                 free_page((unsigned long)buffer);
5443 #endif
5444 }
5445
5446 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5447 {
5448         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5449 }
5450
5451 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5452         .show = slab_attr_show,
5453         .store = slab_attr_store,
5454 };
5455
5456 static struct kobj_type slab_ktype = {
5457         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5458         .release = kmem_cache_release,
5459 };
5460
5461 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5462 {
5463         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5464
5465         if (ktype == &slab_ktype)
5466                 return 1;
5467         return 0;
5468 }
5469
5470 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5471         .filter = uevent_filter,
5472 };
5473
5474 static struct kset *slab_kset;
5475
5476 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5477 {
5478 #ifdef CONFIG_MEMCG
5479         if (!is_root_cache(s))
5480                 return s->memcg_params.root_cache->memcg_kset;
5481 #endif
5482         return slab_kset;
5483 }
5484
5485 #define ID_STR_LENGTH 64
5486
5487 /* Create a unique string id for a slab cache:
5488  *
5489  * Format       :[flags-]size
5490  */
5491 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5492 {
5493         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5494         char *p = name;
5495
5496         BUG_ON(!name);
5497
5498         *p++ = ':';
5499         /*
5500          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5501          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5502          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5503          * are matched during merging to guarantee that the id is
5504          * unique.
5505          */
5506         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5507                 *p++ = 'd';
5508         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5509                 *p++ = 'a';
5510         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5511                 *p++ = 'F';
5512         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5513                 *p++ = 't';
5514         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5515                 *p++ = 'A';
5516         if (p != name + 1)
5517                 *p++ = '-';
5518         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5519
5520         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5521         return name;
5522 }
5523
5524 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5525 {
5526         int err;
5527         const char *name;
5528         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5529
5530         if (unmergeable) {
5531                 /*
5532                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5533                  * This is typically the case for debug situations. In that
5534                  * case we can catch duplicate names easily.
5535                  */
5536                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5537                 name = s->name;
5538         } else {
5539                 /*
5540                  * Create a unique name for the slab as a target
5541                  * for the symlinks.
5542                  */
5543                 name = create_unique_id(s);
5544         }
5545
5546         s->kobj.kset = cache_kset(s);
5547         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5548         if (err)
5549                 goto out;
5550
5551         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5552         if (err)
5553                 goto out_del_kobj;
5554
5555 #ifdef CONFIG_MEMCG
5556         if (is_root_cache(s)) {
5557                 s->memcg_kset = kset_create_and_add("cgroup", NULL, &s->kobj);
5558                 if (!s->memcg_kset) {
5559                         err = -ENOMEM;
5560                         goto out_del_kobj;
5561                 }
5562         }
5563 #endif
5564
5565         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5566         if (!unmergeable) {
5567                 /* Setup first alias */
5568                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5569         }
5570 out:
5571         if (!unmergeable)
5572                 kfree(name);
5573         return err;
5574 out_del_kobj:
5575         kobject_del(&s->kobj);
5576         goto out;
5577 }
5578
5579 void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5580 {
5581         if (slab_state < FULL)
5582                 /*
5583                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5584                  * cache from sysfs.
5585                  */
5586                 return;
5587
5588 #ifdef CONFIG_MEMCG
5589         kset_unregister(s->memcg_kset);
5590 #endif
5591         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5592         kobject_del(&s->kobj);
5593         kobject_put(&s->kobj);
5594 }
5595
5596 /*
5597  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5598  * available lest we lose that information.
5599  */
5600 struct saved_alias {
5601         struct kmem_cache *s;
5602         const char *name;
5603         struct saved_alias *next;
5604 };
5605
5606 static struct saved_alias *alias_list;
5607
5608 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5609 {
5610         struct saved_alias *al;
5611
5612         if (slab_state == FULL) {
5613                 /*
5614                  * If we have a leftover link then remove it.
5615                  */
5616                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5617                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5618         }
5619
5620         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5621         if (!al)
5622                 return -ENOMEM;
5623
5624         al->s = s;
5625         al->name = name;
5626         al->next = alias_list;
5627         alias_list = al;
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 static int __init slab_sysfs_init(void)
5632 {
5633         struct kmem_cache *s;
5634         int err;
5635
5636         mutex_lock(&slab_mutex);
5637
5638         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5639         if (!slab_kset) {
5640                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5641                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5642                 return -ENOSYS;
5643         }
5644
5645         slab_state = FULL;
5646
5647         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5648                 err = sysfs_slab_add(s);
5649                 if (err)
5650                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5651                                s->name);
5652         }
5653
5654         while (alias_list) {
5655                 struct saved_alias *al = alias_list;
5656
5657                 alias_list = alias_list->next;
5658                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5659                 if (err)
5660                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5661                                al->name);
5662                 kfree(al);
5663         }
5664
5665         mutex_unlock(&slab_mutex);
5666         resiliency_test();
5667         return 0;
5668 }
5669
5670 __initcall(slab_sysfs_init);
5671 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5672
5673 /*
5674  * The /proc/slabinfo ABI
5675  */
5676 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5677 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5678 {
5679         unsigned long nr_slabs = 0;
5680         unsigned long nr_objs = 0;
5681         unsigned long nr_free = 0;
5682         int node;
5683         struct kmem_cache_node *n;
5684
5685         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5686                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5687                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5688                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5689         }
5690
5691         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5692         sinfo->num_objs = nr_objs;
5693         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5694         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5695         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5696         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5697 }
5698
5699 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5700 {
5701 }
5702
5703 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5704                        size_t count, loff_t *ppos)
5705 {
5706         return -EIO;
5707 }
5708 #endif /* CONFIG_SLABINFO */