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