Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mszeredi...
[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 inline void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
128 {
129         if (kmem_cache_debug(s) && s->flags & SLAB_RED_ZONE)
130                 p += s->red_left_pad;
131
132         return p;
133 }
134
135 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
136 {
137 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
138         return !kmem_cache_debug(s);
139 #else
140         return false;
141 #endif
142 }
143
144 /*
145  * Issues still to be resolved:
146  *
147  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
148  *
149  * - Variable sizing of the per node arrays
150  */
151
152 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
153 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
154
155 /* Enable to log cmpxchg failures */
156 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
157
158 /*
159  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
160  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
161  */
162 #define MIN_PARTIAL 5
163
164 /*
165  * Maximum number of desirable partial slabs.
166  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
167  * sort the partial list by the number of objects in use.
168  */
169 #define MAX_PARTIAL 10
170
171 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
172                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
173
174 /*
175  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
176  * issues when checking or reading debug information
177  */
178 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
179                                 SLAB_TRACE)
180
181
182 /*
183  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
184  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
185  * metadata.
186  */
187 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
188
189 #define OO_SHIFT        16
190 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
191 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
192
193 /* Internal SLUB flags */
194 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
195 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
196
197 #ifdef CONFIG_SMP
198 static struct notifier_block slab_notifier;
199 #endif
200
201 /*
202  * Tracking user of a slab.
203  */
204 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
205 struct track {
206         unsigned long addr;     /* Called from address */
207 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
208         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
209 #endif
210         int cpu;                /* Was running on cpu */
211         int pid;                /* Pid context */
212         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
213 };
214
215 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
216
217 #ifdef CONFIG_SYSFS
218 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
219 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
220 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s);
221 #else
222 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
223 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
224                                                         { return 0; }
225 static inline void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s) { }
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         /*
232          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
233          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
234          */
235         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
236 #endif
237 }
238
239 /********************************************************************
240  *                      Core slab cache functions
241  *******************************************************************/
242
243 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
244 {
245         return *(void **)(object + s->offset);
246 }
247
248 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
249 {
250         prefetch(object + s->offset);
251 }
252
253 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
254 {
255         void *p;
256
257         if (!debug_pagealloc_enabled())
258                 return get_freepointer(s, object);
259
260         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
261         return p;
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
272                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
273                 __p += (__s)->size)
274
275 #define for_each_object_idx(__p, __idx, __s, __addr, __objects) \
276         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr), __idx = 1; \
277                 __idx <= __objects; \
278                 __p += (__s)->size, __idx++)
279
280 /* Determine object index from a given position */
281 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
282 {
283         return (p - addr) / s->size;
284 }
285
286 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
287 {
288         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
289 }
290
291 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
292                 unsigned long size, int reserved)
293 {
294         struct kmem_cache_order_objects x = {
295                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
296         };
297
298         return x;
299 }
300
301 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
302 {
303         return x.x >> OO_SHIFT;
304 }
305
306 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
307 {
308         return x.x & OO_MASK;
309 }
310
311 /*
312  * Per slab locking using the pagelock
313  */
314 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
315 {
316         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
317         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
318 }
319
320 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
321 {
322         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
323         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
324 }
325
326 static inline void set_page_slub_counters(struct page *page, unsigned long counters_new)
327 {
328         struct page tmp;
329         tmp.counters = counters_new;
330         /*
331          * page->counters can cover frozen/inuse/objects as well
332          * as page->_refcount.  If we assign to ->counters directly
333          * we run the risk of losing updates to page->_refcount, so
334          * be careful and only assign to the fields we need.
335          */
336         page->frozen  = tmp.frozen;
337         page->inuse   = tmp.inuse;
338         page->objects = tmp.objects;
339 }
340
341 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
342 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
343                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
344                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
345                 const char *n)
346 {
347         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
348 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
349     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
350         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
351                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
352                                    freelist_old, counters_old,
353                                    freelist_new, counters_new))
354                         return true;
355         } else
356 #endif
357         {
358                 slab_lock(page);
359                 if (page->freelist == freelist_old &&
360                                         page->counters == counters_old) {
361                         page->freelist = freelist_new;
362                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
363                         slab_unlock(page);
364                         return true;
365                 }
366                 slab_unlock(page);
367         }
368
369         cpu_relax();
370         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
371
372 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
373         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
374 #endif
375
376         return false;
377 }
378
379 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
380                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
381                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
382                 const char *n)
383 {
384 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
385     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
386         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
387                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
388                                    freelist_old, counters_old,
389                                    freelist_new, counters_new))
390                         return true;
391         } else
392 #endif
393         {
394                 unsigned long flags;
395
396                 local_irq_save(flags);
397                 slab_lock(page);
398                 if (page->freelist == freelist_old &&
399                                         page->counters == counters_old) {
400                         page->freelist = freelist_new;
401                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
402                         slab_unlock(page);
403                         local_irq_restore(flags);
404                         return true;
405                 }
406                 slab_unlock(page);
407                 local_irq_restore(flags);
408         }
409
410         cpu_relax();
411         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
412
413 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
414         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
415 #endif
416
417         return false;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
421 /*
422  * Determine a map of object in use on a page.
423  *
424  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
425  * not vanish from under us.
426  */
427 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
428 {
429         void *p;
430         void *addr = page_address(page);
431
432         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
433                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
434 }
435
436 static inline int size_from_object(struct kmem_cache *s)
437 {
438         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
439                 return s->size - s->red_left_pad;
440
441         return s->size;
442 }
443
444 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
445 {
446         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
447                 p -= s->red_left_pad;
448
449         return p;
450 }
451
452 /*
453  * Debug settings:
454  */
455 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
456 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
457 #else
458 static int slub_debug;
459 #endif
460
461 static char *slub_debug_slabs;
462 static int disable_higher_order_debug;
463
464 /*
465  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
466  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
467  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
468  * to tell kasan that these accesses are OK.
469  */
470 static inline void metadata_access_enable(void)
471 {
472         kasan_disable_current();
473 }
474
475 static inline void metadata_access_disable(void)
476 {
477         kasan_enable_current();
478 }
479
480 /*
481  * Object debugging
482  */
483
484 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
485 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
486                                 struct page *page, void *object)
487 {
488         void *base;
489
490         if (!object)
491                 return 1;
492
493         base = page_address(page);
494         object = restore_red_left(s, object);
495         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
496                 (object - base) % s->size) {
497                 return 0;
498         }
499
500         return 1;
501 }
502
503 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
504 {
505         metadata_access_enable();
506         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
507                         length, 1);
508         metadata_access_disable();
509 }
510
511 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
512         enum track_item alloc)
513 {
514         struct track *p;
515
516         if (s->offset)
517                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
518         else
519                 p = object + s->inuse;
520
521         return p + alloc;
522 }
523
524 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
525                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
526 {
527         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
528
529         if (addr) {
530 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
531                 struct stack_trace trace;
532                 int i;
533
534                 trace.nr_entries = 0;
535                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
536                 trace.entries = p->addrs;
537                 trace.skip = 3;
538                 metadata_access_enable();
539                 save_stack_trace(&trace);
540                 metadata_access_disable();
541
542                 /* See rant in lockdep.c */
543                 if (trace.nr_entries != 0 &&
544                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
545                         trace.nr_entries--;
546
547                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
548                         p->addrs[i] = 0;
549 #endif
550                 p->addr = addr;
551                 p->cpu = smp_processor_id();
552                 p->pid = current->pid;
553                 p->when = jiffies;
554         } else
555                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
556 }
557
558 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
559 {
560         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
561                 return;
562
563         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
564         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
565 }
566
567 static void print_track(const char *s, struct track *t)
568 {
569         if (!t->addr)
570                 return;
571
572         pr_err("INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
573                s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
574 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
575         {
576                 int i;
577                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
578                         if (t->addrs[i])
579                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
580                         else
581                                 break;
582         }
583 #endif
584 }
585
586 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
587 {
588         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
589                 return;
590
591         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
592         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
593 }
594
595 static void print_page_info(struct page *page)
596 {
597         pr_err("INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
598                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
599
600 }
601
602 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
603 {
604         struct va_format vaf;
605         va_list args;
606
607         va_start(args, fmt);
608         vaf.fmt = fmt;
609         vaf.va = &args;
610         pr_err("=============================================================================\n");
611         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
612         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
613
614         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
615         va_end(args);
616 }
617
618 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
619 {
620         struct va_format vaf;
621         va_list args;
622
623         va_start(args, fmt);
624         vaf.fmt = fmt;
625         vaf.va = &args;
626         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
627         va_end(args);
628 }
629
630 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
631 {
632         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
633         u8 *addr = page_address(page);
634
635         print_tracking(s, p);
636
637         print_page_info(page);
638
639         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
640                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
641
642         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
643                 print_section("Redzone ", p - s->red_left_pad, s->red_left_pad);
644         else if (p > addr + 16)
645                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
646
647         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
648                                 PAGE_SIZE));
649         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
650                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
651                         s->inuse - s->object_size);
652
653         if (s->offset)
654                 off = s->offset + sizeof(void *);
655         else
656                 off = s->inuse;
657
658         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
659                 off += 2 * sizeof(struct track);
660
661         off += kasan_metadata_size(s);
662
663         if (off != size_from_object(s))
664                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
665                 print_section("Padding ", p + off, size_from_object(s) - off);
666
667         dump_stack();
668 }
669
670 void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
671                         u8 *object, char *reason)
672 {
673         slab_bug(s, "%s", reason);
674         print_trailer(s, page, object);
675 }
676
677 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
678                         const char *fmt, ...)
679 {
680         va_list args;
681         char buf[100];
682
683         va_start(args, fmt);
684         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
685         va_end(args);
686         slab_bug(s, "%s", buf);
687         print_page_info(page);
688         dump_stack();
689 }
690
691 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
692 {
693         u8 *p = object;
694
695         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
696                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
697
698         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
699                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
700                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
701         }
702
703         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
704                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
705 }
706
707 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
708                                                 void *from, void *to)
709 {
710         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
711         memset(from, data, to - from);
712 }
713
714 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
715                         u8 *object, char *what,
716                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
717 {
718         u8 *fault;
719         u8 *end;
720
721         metadata_access_enable();
722         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
723         metadata_access_disable();
724         if (!fault)
725                 return 1;
726
727         end = start + bytes;
728         while (end > fault && end[-1] == value)
729                 end--;
730
731         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
732         pr_err("INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
733                                         fault, end - 1, fault[0], value);
734         print_trailer(s, page, object);
735
736         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
737         return 0;
738 }
739
740 /*
741  * Object layout:
742  *
743  * object address
744  *      Bytes of the object to be managed.
745  *      If the freepointer may overlay the object then the free
746  *      pointer is the first word of the object.
747  *
748  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
749  *      0xa5 (POISON_END)
750  *
751  * object + s->object_size
752  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
753  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
754  *      object_size == inuse.
755  *
756  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
757  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
758  *
759  * object + s->inuse
760  *      Meta data starts here.
761  *
762  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
763  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
764  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
765  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
766  *              before the word boundary.
767  *
768  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
769  *
770  * object + s->size
771  *      Nothing is used beyond s->size.
772  *
773  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
774  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
775  * may be used with merged slabcaches.
776  */
777
778 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
779 {
780         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
781
782         if (s->offset)
783                 /* Freepointer is placed after the object. */
784                 off += sizeof(void *);
785
786         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
787                 /* We also have user information there */
788                 off += 2 * sizeof(struct track);
789
790         off += kasan_metadata_size(s);
791
792         if (size_from_object(s) == off)
793                 return 1;
794
795         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
796                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
797 }
798
799 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
800 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
801 {
802         u8 *start;
803         u8 *fault;
804         u8 *end;
805         int length;
806         int remainder;
807
808         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
809                 return 1;
810
811         start = page_address(page);
812         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
813         end = start + length;
814         remainder = length % s->size;
815         if (!remainder)
816                 return 1;
817
818         metadata_access_enable();
819         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
820         metadata_access_disable();
821         if (!fault)
822                 return 1;
823         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
824                 end--;
825
826         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
827         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
828
829         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
830         return 0;
831 }
832
833 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
834                                         void *object, u8 val)
835 {
836         u8 *p = object;
837         u8 *endobject = object + s->object_size;
838
839         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
840                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
841                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
842                         return 0;
843
844                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
845                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
846                         return 0;
847         } else {
848                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
849                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
850                                 endobject, POISON_INUSE,
851                                 s->inuse - s->object_size);
852                 }
853         }
854
855         if (s->flags & SLAB_POISON) {
856                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
857                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
858                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
859                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
860                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
861                         return 0;
862                 /*
863                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
864                  */
865                 check_pad_bytes(s, page, p);
866         }
867
868         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
869                 /*
870                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
871                  * freepointer while object is allocated.
872                  */
873                 return 1;
874
875         /* Check free pointer validity */
876         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
877                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
878                 /*
879                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
880                  * of the free objects in this slab. May cause
881                  * another error because the object count is now wrong.
882                  */
883                 set_freepointer(s, p, NULL);
884                 return 0;
885         }
886         return 1;
887 }
888
889 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
890 {
891         int maxobj;
892
893         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
894
895         if (!PageSlab(page)) {
896                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
897                 return 0;
898         }
899
900         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
901         if (page->objects > maxobj) {
902                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
903                         page->objects, maxobj);
904                 return 0;
905         }
906         if (page->inuse > page->objects) {
907                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
908                         page->inuse, page->objects);
909                 return 0;
910         }
911         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
912         slab_pad_check(s, page);
913         return 1;
914 }
915
916 /*
917  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
918  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
919  */
920 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
921 {
922         int nr = 0;
923         void *fp;
924         void *object = NULL;
925         int max_objects;
926
927         fp = page->freelist;
928         while (fp && nr <= page->objects) {
929                 if (fp == search)
930                         return 1;
931                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
932                         if (object) {
933                                 object_err(s, page, object,
934                                         "Freechain corrupt");
935                                 set_freepointer(s, object, NULL);
936                         } else {
937                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
938                                 page->freelist = NULL;
939                                 page->inuse = page->objects;
940                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
941                                 return 0;
942                         }
943                         break;
944                 }
945                 object = fp;
946                 fp = get_freepointer(s, object);
947                 nr++;
948         }
949
950         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
951         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
952                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
953
954         if (page->objects != max_objects) {
955                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
956                          page->objects, max_objects);
957                 page->objects = max_objects;
958                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
959         }
960         if (page->inuse != page->objects - nr) {
961                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
962                          page->inuse, page->objects - nr);
963                 page->inuse = page->objects - nr;
964                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
965         }
966         return search == NULL;
967 }
968
969 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
970                                                                 int alloc)
971 {
972         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
973                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
974                         s->name,
975                         alloc ? "alloc" : "free",
976                         object, page->inuse,
977                         page->freelist);
978
979                 if (!alloc)
980                         print_section("Object ", (void *)object,
981                                         s->object_size);
982
983                 dump_stack();
984         }
985 }
986
987 /*
988  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
989  */
990 static void add_full(struct kmem_cache *s,
991         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
992 {
993         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
994                 return;
995
996         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
997         list_add(&page->lru, &n->full);
998 }
999
1000 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1001 {
1002         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1003                 return;
1004
1005         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1006         list_del(&page->lru);
1007 }
1008
1009 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1010 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1011 {
1012         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1013
1014         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1015 }
1016
1017 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1018 {
1019         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1020 }
1021
1022 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1023 {
1024         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1025
1026         /*
1027          * May be called early in order to allocate a slab for the
1028          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1029          * dilemma by deferring the increment of the count during
1030          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1031          */
1032         if (likely(n)) {
1033                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1034                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1035         }
1036 }
1037 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1038 {
1039         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1040
1041         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1042         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1043 }
1044
1045 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1046 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1047                                                                 void *object)
1048 {
1049         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1050                 return;
1051
1052         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1053         init_tracking(s, object);
1054 }
1055
1056 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1057                                         struct page *page,
1058                                         void *object, unsigned long addr)
1059 {
1060         if (!check_slab(s, page))
1061                 return 0;
1062
1063         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1064                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1065                 return 0;
1066         }
1067
1068         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1069                 return 0;
1070
1071         return 1;
1072 }
1073
1074 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1075                                         struct page *page,
1076                                         void *object, unsigned long addr)
1077 {
1078         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1079                 if (!alloc_consistency_checks(s, page, object, addr))
1080                         goto bad;
1081         }
1082
1083         /* Success perform special debug activities for allocs */
1084         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1085                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1086         trace(s, page, object, 1);
1087         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1088         return 1;
1089
1090 bad:
1091         if (PageSlab(page)) {
1092                 /*
1093                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1094                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1095                  * as used avoids touching the remaining objects.
1096                  */
1097                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1098                 page->inuse = page->objects;
1099                 page->freelist = NULL;
1100         }
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1105                 struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1106 {
1107         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1108                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1109                 return 0;
1110         }
1111
1112         if (on_freelist(s, page, object)) {
1113                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1114                 return 0;
1115         }
1116
1117         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1118                 return 0;
1119
1120         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1121                 if (!PageSlab(page)) {
1122                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1123                                  object);
1124                 } else if (!page->slab_cache) {
1125                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1126                                object);
1127                         dump_stack();
1128                 } else
1129                         object_err(s, page, object,
1130                                         "page slab pointer corrupt.");
1131                 return 0;
1132         }
1133         return 1;
1134 }
1135
1136 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1137 static noinline int free_debug_processing(
1138         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1139         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1140         unsigned long addr)
1141 {
1142         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1143         void *object = head;
1144         int cnt = 0;
1145         unsigned long uninitialized_var(flags);
1146         int ret = 0;
1147
1148         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1149         slab_lock(page);
1150
1151         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1152                 if (!check_slab(s, page))
1153                         goto out;
1154         }
1155
1156 next_object:
1157         cnt++;
1158
1159         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1160                 if (!free_consistency_checks(s, page, object, addr))
1161                         goto out;
1162         }
1163
1164         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1165                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1166         trace(s, page, object, 0);
1167         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1168         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1169
1170         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1171         if (object != tail) {
1172                 object = get_freepointer(s, object);
1173                 goto next_object;
1174         }
1175         ret = 1;
1176
1177 out:
1178         if (cnt != bulk_cnt)
1179                 slab_err(s, page, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1180                          bulk_cnt, cnt);
1181
1182         slab_unlock(page);
1183         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1184         if (!ret)
1185                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1190 {
1191         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1192         if (*str++ != '=' || !*str)
1193                 /*
1194                  * No options specified. Switch on full debugging.
1195                  */
1196                 goto out;
1197
1198         if (*str == ',')
1199                 /*
1200                  * No options but restriction on slabs. This means full
1201                  * debugging for slabs matching a pattern.
1202                  */
1203                 goto check_slabs;
1204
1205         slub_debug = 0;
1206         if (*str == '-')
1207                 /*
1208                  * Switch off all debugging measures.
1209                  */
1210                 goto out;
1211
1212         /*
1213          * Determine which debug features should be switched on
1214          */
1215         for (; *str && *str != ','; str++) {
1216                 switch (tolower(*str)) {
1217                 case 'f':
1218                         slub_debug |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1219                         break;
1220                 case 'z':
1221                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1222                         break;
1223                 case 'p':
1224                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1225                         break;
1226                 case 'u':
1227                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1228                         break;
1229                 case 't':
1230                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1231                         break;
1232                 case 'a':
1233                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1234                         break;
1235                 case 'o':
1236                         /*
1237                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1238                          * order would increase as a result.
1239                          */
1240                         disable_higher_order_debug = 1;
1241                         break;
1242                 default:
1243                         pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n",
1244                                *str);
1245                 }
1246         }
1247
1248 check_slabs:
1249         if (*str == ',')
1250                 slub_debug_slabs = str + 1;
1251 out:
1252         return 1;
1253 }
1254
1255 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1256
1257 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1258         unsigned long flags, const char *name,
1259         void (*ctor)(void *))
1260 {
1261         /*
1262          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1263          */
1264         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs || (name &&
1265                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)))))
1266                 flags |= slub_debug;
1267
1268         return flags;
1269 }
1270 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1271 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1272                         struct page *page, void *object) {}
1273
1274 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1275         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1276
1277 static inline int free_debug_processing(
1278         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1279         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1280         unsigned long addr) { return 0; }
1281
1282 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1283                         { return 1; }
1284 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1285                         void *object, u8 val) { return 1; }
1286 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1287                                         struct page *page) {}
1288 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1289                                         struct page *page) {}
1290 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1291         unsigned long flags, const char *name,
1292         void (*ctor)(void *))
1293 {
1294         return flags;
1295 }
1296 #define slub_debug 0
1297
1298 #define disable_higher_order_debug 0
1299
1300 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1301                                                         { return 0; }
1302 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1303                                                         { return 0; }
1304 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1305                                                         int objects) {}
1306 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1307                                                         int objects) {}
1308
1309 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1310
1311 /*
1312  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1313  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1314  */
1315 static inline void kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1316 {
1317         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1318         kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1319 }
1320
1321 static inline void kfree_hook(const void *x)
1322 {
1323         kmemleak_free(x);
1324         kasan_kfree_large(x);
1325 }
1326
1327 static inline void *slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1328 {
1329         void *freeptr;
1330
1331         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1332
1333         /*
1334          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1335          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1336          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1337          */
1338 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1339         {
1340                 unsigned long flags;
1341
1342                 local_irq_save(flags);
1343                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
1344                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1345                 local_irq_restore(flags);
1346         }
1347 #endif
1348         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1349                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1350
1351         freeptr = get_freepointer(s, x);
1352         /*
1353          * kasan_slab_free() may put x into memory quarantine, delaying its
1354          * reuse. In this case the object's freelist pointer is changed.
1355          */
1356         kasan_slab_free(s, x);
1357         return freeptr;
1358 }
1359
1360 static inline void slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1361                                            void *head, void *tail)
1362 {
1363 /*
1364  * Compiler cannot detect this function can be removed if slab_free_hook()
1365  * evaluates to nothing.  Thus, catch all relevant config debug options here.
1366  */
1367 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) ||                \
1368         defined(CONFIG_LOCKDEP) ||              \
1369         defined(CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK) ||       \
1370         defined(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_FREE) ||   \
1371         defined(CONFIG_KASAN)
1372
1373         void *object = head;
1374         void *tail_obj = tail ? : head;
1375         void *freeptr;
1376
1377         do {
1378                 freeptr = slab_free_hook(s, object);
1379         } while ((object != tail_obj) && (object = freeptr));
1380 #endif
1381 }
1382
1383 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1384                                 void *object)
1385 {
1386         setup_object_debug(s, page, object);
1387         if (unlikely(s->ctor)) {
1388                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1389                 s->ctor(object);
1390                 kasan_poison_object_data(s, object);
1391         }
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Slab allocation and freeing
1396  */
1397 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1398                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1399 {
1400         struct page *page;
1401         int order = oo_order(oo);
1402
1403         flags |= __GFP_NOTRACK;
1404
1405         if (node == NUMA_NO_NODE)
1406                 page = alloc_pages(flags, order);
1407         else
1408                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1409
1410         if (page && memcg_charge_slab(page, flags, order, s)) {
1411                 __free_pages(page, order);
1412                 page = NULL;
1413         }
1414
1415         return page;
1416 }
1417
1418 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1419 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1420 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1421 {
1422         int err;
1423         unsigned long i, count = oo_objects(s->oo);
1424
1425         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1426         if (err) {
1427                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1428                         s->name);
1429                 return err;
1430         }
1431
1432         /* Transform to an offset on the set of pages */
1433         if (s->random_seq) {
1434                 for (i = 0; i < count; i++)
1435                         s->random_seq[i] *= s->size;
1436         }
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1441 static void __init init_freelist_randomization(void)
1442 {
1443         struct kmem_cache *s;
1444
1445         mutex_lock(&slab_mutex);
1446
1447         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1448                 init_cache_random_seq(s);
1449
1450         mutex_unlock(&slab_mutex);
1451 }
1452
1453 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1454 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1455                                 unsigned long *pos, void *start,
1456                                 unsigned long page_limit,
1457                                 unsigned long freelist_count)
1458 {
1459         unsigned int idx;
1460
1461         /*
1462          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1463          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1464          */
1465         do {
1466                 idx = s->random_seq[*pos];
1467                 *pos += 1;
1468                 if (*pos >= freelist_count)
1469                         *pos = 0;
1470         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1471
1472         return (char *)start + idx;
1473 }
1474
1475 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1476 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1477 {
1478         void *start;
1479         void *cur;
1480         void *next;
1481         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1482
1483         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1484                 return false;
1485
1486         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1487         pos = get_random_int() % freelist_count;
1488
1489         page_limit = page->objects * s->size;
1490         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1491
1492         /* First entry is used as the base of the freelist */
1493         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1494                                 freelist_count);
1495         page->freelist = cur;
1496
1497         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1498                 setup_object(s, page, cur);
1499                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1500                         freelist_count);
1501                 set_freepointer(s, cur, next);
1502                 cur = next;
1503         }
1504         setup_object(s, page, cur);
1505         set_freepointer(s, cur, NULL);
1506
1507         return true;
1508 }
1509 #else
1510 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1511 {
1512         return 0;
1513 }
1514 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1515 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1516 {
1517         return false;
1518 }
1519 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1520
1521 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1522 {
1523         struct page *page;
1524         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1525         gfp_t alloc_gfp;
1526         void *start, *p;
1527         int idx, order;
1528         bool shuffle;
1529
1530         flags &= gfp_allowed_mask;
1531
1532         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1533                 local_irq_enable();
1534
1535         flags |= s->allocflags;
1536
1537         /*
1538          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1539          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1540          */
1541         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1542         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1543                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1544
1545         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1546         if (unlikely(!page)) {
1547                 oo = s->min;
1548                 alloc_gfp = flags;
1549                 /*
1550                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1551                  * Try a lower order alloc if possible
1552                  */
1553                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1554                 if (unlikely(!page))
1555                         goto out;
1556                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1557         }
1558
1559         if (kmemcheck_enabled &&
1560             !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1561                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1562
1563                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), alloc_gfp, node);
1564
1565                 /*
1566                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1567                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1568                  */
1569                 if (s->ctor)
1570                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1571                 else
1572                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1573         }
1574
1575         page->objects = oo_objects(oo);
1576
1577         order = compound_order(page);
1578         page->slab_cache = s;
1579         __SetPageSlab(page);
1580         if (page_is_pfmemalloc(page))
1581                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1582
1583         start = page_address(page);
1584
1585         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1586                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1587
1588         kasan_poison_slab(page);
1589
1590         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1591
1592         if (!shuffle) {
1593                 for_each_object_idx(p, idx, s, start, page->objects) {
1594                         setup_object(s, page, p);
1595                         if (likely(idx < page->objects))
1596                                 set_freepointer(s, p, p + s->size);
1597                         else
1598                                 set_freepointer(s, p, NULL);
1599                 }
1600                 page->freelist = fixup_red_left(s, start);
1601         }
1602
1603         page->inuse = page->objects;
1604         page->frozen = 1;
1605
1606 out:
1607         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1608                 local_irq_disable();
1609         if (!page)
1610                 return NULL;
1611
1612         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1613                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1614                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1615                 1 << oo_order(oo));
1616
1617         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1618
1619         return page;
1620 }
1621
1622 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1623 {
1624         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK)) {
1625                 gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1626                 flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1627                 pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1628                                 invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1629         }
1630
1631         return allocate_slab(s,
1632                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1633 }
1634
1635 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1636 {
1637         int order = compound_order(page);
1638         int pages = 1 << order;
1639
1640         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1641                 void *p;
1642
1643                 slab_pad_check(s, page);
1644                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1645                                                 page->objects)
1646                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1647         }
1648
1649         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1650
1651         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1652                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1653                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1654                 -pages);
1655
1656         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1657         __ClearPageSlab(page);
1658
1659         page_mapcount_reset(page);
1660         if (current->reclaim_state)
1661                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1662         memcg_uncharge_slab(page, order, s);
1663         __free_pages(page, order);
1664 }
1665
1666 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1667         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1668
1669 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1670 {
1671         struct page *page;
1672
1673         if (need_reserve_slab_rcu)
1674                 page = virt_to_head_page(h);
1675         else
1676                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1677
1678         __free_slab(page->slab_cache, page);
1679 }
1680
1681 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1682 {
1683         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1684                 struct rcu_head *head;
1685
1686                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1687                         int order = compound_order(page);
1688                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1689
1690                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1691                         head = page_address(page) + offset;
1692                 } else {
1693                         head = &page->rcu_head;
1694                 }
1695
1696                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1697         } else
1698                 __free_slab(s, page);
1699 }
1700
1701 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1702 {
1703         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1704         free_slab(s, page);
1705 }
1706
1707 /*
1708  * Management of partially allocated slabs.
1709  */
1710 static inline void
1711 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1712 {
1713         n->nr_partial++;
1714         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1715                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1716         else
1717                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1718 }
1719
1720 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1721                                 struct page *page, int tail)
1722 {
1723         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1724         __add_partial(n, page, tail);
1725 }
1726
1727 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1728                                         struct page *page)
1729 {
1730         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1731         list_del(&page->lru);
1732         n->nr_partial--;
1733 }
1734
1735 /*
1736  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1737  * return the pointer to the freelist.
1738  *
1739  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1740  */
1741 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1742                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1743                 int mode, int *objects)
1744 {
1745         void *freelist;
1746         unsigned long counters;
1747         struct page new;
1748
1749         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1750
1751         /*
1752          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1753          * The old freelist is the list of objects for the
1754          * per cpu allocation list.
1755          */
1756         freelist = page->freelist;
1757         counters = page->counters;
1758         new.counters = counters;
1759         *objects = new.objects - new.inuse;
1760         if (mode) {
1761                 new.inuse = page->objects;
1762                 new.freelist = NULL;
1763         } else {
1764                 new.freelist = freelist;
1765         }
1766
1767         VM_BUG_ON(new.frozen);
1768         new.frozen = 1;
1769
1770         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1771                         freelist, counters,
1772                         new.freelist, new.counters,
1773                         "acquire_slab"))
1774                 return NULL;
1775
1776         remove_partial(n, page);
1777         WARN_ON(!freelist);
1778         return freelist;
1779 }
1780
1781 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1782 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1783
1784 /*
1785  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1786  */
1787 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1788                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1789 {
1790         struct page *page, *page2;
1791         void *object = NULL;
1792         int available = 0;
1793         int objects;
1794
1795         /*
1796          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1797          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1798          * partial slab and there is none available then get_partials()
1799          * will return NULL.
1800          */
1801         if (!n || !n->nr_partial)
1802                 return NULL;
1803
1804         spin_lock(&n->list_lock);
1805         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1806                 void *t;
1807
1808                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1809                         continue;
1810
1811                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1812                 if (!t)
1813                         break;
1814
1815                 available += objects;
1816                 if (!object) {
1817                         c->page = page;
1818                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1819                         object = t;
1820                 } else {
1821                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1822                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1823                 }
1824                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1825                         || available > s->cpu_partial / 2)
1826                         break;
1827
1828         }
1829         spin_unlock(&n->list_lock);
1830         return object;
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1835  */
1836 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1837                 struct kmem_cache_cpu *c)
1838 {
1839 #ifdef CONFIG_NUMA
1840         struct zonelist *zonelist;
1841         struct zoneref *z;
1842         struct zone *zone;
1843         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1844         void *object;
1845         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1846
1847         /*
1848          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1849          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1850          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1851          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1852          *
1853          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1854          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1855          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1856          * from other nodes and filled up.
1857          *
1858          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
1859          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
1860          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
1861          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1862          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1863          * with available objects.
1864          */
1865         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1866                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1867                 return NULL;
1868
1869         do {
1870                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1871                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
1872                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1873                         struct kmem_cache_node *n;
1874
1875                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1876
1877                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
1878                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1879                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1880                                 if (object) {
1881                                         /*
1882                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
1883                                          * here - if mems_allowed was updated in
1884                                          * parallel, that was a harmless race
1885                                          * between allocation and the cpuset
1886                                          * update
1887                                          */
1888                                         return object;
1889                                 }
1890                         }
1891                 }
1892         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1893 #endif
1894         return NULL;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Get a partial page, lock it and return it.
1899  */
1900 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1901                 struct kmem_cache_cpu *c)
1902 {
1903         void *object;
1904         int searchnode = node;
1905
1906         if (node == NUMA_NO_NODE)
1907                 searchnode = numa_mem_id();
1908         else if (!node_present_pages(node))
1909                 searchnode = node_to_mem_node(node);
1910
1911         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1912         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1913                 return object;
1914
1915         return get_any_partial(s, flags, c);
1916 }
1917
1918 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1919 /*
1920  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1921  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1922  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1923  */
1924 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1925 #else
1926 /*
1927  * No preemption supported therefore also no need to check for
1928  * different cpus.
1929  */
1930 #define TID_STEP 1
1931 #endif
1932
1933 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1934 {
1935         return tid + TID_STEP;
1936 }
1937
1938 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1939 {
1940         return tid % TID_STEP;
1941 }
1942
1943 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1944 {
1945         return tid / TID_STEP;
1946 }
1947
1948 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1949 {
1950         return cpu;
1951 }
1952
1953 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1954                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1955 {
1956 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1957         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1958
1959         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1960
1961 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1962         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1963                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
1964                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1965         else
1966 #endif
1967         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1968                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1969                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1970         else
1971                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1972                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1973 #endif
1974         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1975 }
1976
1977 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1978 {
1979         int cpu;
1980
1981         for_each_possible_cpu(cpu)
1982                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Remove the cpu slab
1987  */
1988 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1989                                 void *freelist)
1990 {
1991         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1992         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1993         int lock = 0;
1994         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1995         void *nextfree;
1996         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1997         struct page new;
1998         struct page old;
1999
2000         if (page->freelist) {
2001                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2002                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2003         }
2004
2005         /*
2006          * Stage one: Free all available per cpu objects back
2007          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
2008          * last one.
2009          *
2010          * There is no need to take the list->lock because the page
2011          * is still frozen.
2012          */
2013         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2014                 void *prior;
2015                 unsigned long counters;
2016
2017                 do {
2018                         prior = page->freelist;
2019                         counters = page->counters;
2020                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2021                         new.counters = counters;
2022                         new.inuse--;
2023                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2024
2025                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2026                         prior, counters,
2027                         freelist, new.counters,
2028                         "drain percpu freelist"));
2029
2030                 freelist = nextfree;
2031         }
2032
2033         /*
2034          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2035          * list presence reflects the actual number of objects
2036          * during unfreeze.
2037          *
2038          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2039          * with the count. If there is a mismatch then the page
2040          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2041          *
2042          * Then we restart the process which may have to remove
2043          * the page from the list that we just put it on again
2044          * because the number of objects in the slab may have
2045          * changed.
2046          */
2047 redo:
2048
2049         old.freelist = page->freelist;
2050         old.counters = page->counters;
2051         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2052
2053         /* Determine target state of the slab */
2054         new.counters = old.counters;
2055         if (freelist) {
2056                 new.inuse--;
2057                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2058                 new.freelist = freelist;
2059         } else
2060                 new.freelist = old.freelist;
2061
2062         new.frozen = 0;
2063
2064         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2065                 m = M_FREE;
2066         else if (new.freelist) {
2067                 m = M_PARTIAL;
2068                 if (!lock) {
2069                         lock = 1;
2070                         /*
2071                          * Taking the spinlock removes the possiblity
2072                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2073                          * is frozen
2074                          */
2075                         spin_lock(&n->list_lock);
2076                 }
2077         } else {
2078                 m = M_FULL;
2079                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
2080                         lock = 1;
2081                         /*
2082                          * This also ensures that the scanning of full
2083                          * slabs from diagnostic functions will not see
2084                          * any frozen slabs.
2085                          */
2086                         spin_lock(&n->list_lock);
2087                 }
2088         }
2089
2090         if (l != m) {
2091
2092                 if (l == M_PARTIAL)
2093
2094                         remove_partial(n, page);
2095
2096                 else if (l == M_FULL)
2097
2098                         remove_full(s, n, page);
2099
2100                 if (m == M_PARTIAL) {
2101
2102                         add_partial(n, page, tail);
2103                         stat(s, tail);
2104
2105                 } else if (m == M_FULL) {
2106
2107                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2108                         add_full(s, n, page);
2109
2110                 }
2111         }
2112
2113         l = m;
2114         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2115                                 old.freelist, old.counters,
2116                                 new.freelist, new.counters,
2117                                 "unfreezing slab"))
2118                 goto redo;
2119
2120         if (lock)
2121                 spin_unlock(&n->list_lock);
2122
2123         if (m == M_FREE) {
2124                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2125                 discard_slab(s, page);
2126                 stat(s, FREE_SLAB);
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2132  *
2133  * This function must be called with interrupts disabled
2134  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2135  * to guarantee no concurrent accesses).
2136  */
2137 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2138                 struct kmem_cache_cpu *c)
2139 {
2140 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2141         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2142         struct page *page, *discard_page = NULL;
2143
2144         while ((page = c->partial)) {
2145                 struct page new;
2146                 struct page old;
2147
2148                 c->partial = page->next;
2149
2150                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2151                 if (n != n2) {
2152                         if (n)
2153                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2154
2155                         n = n2;
2156                         spin_lock(&n->list_lock);
2157                 }
2158
2159                 do {
2160
2161                         old.freelist = page->freelist;
2162                         old.counters = page->counters;
2163                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2164
2165                         new.counters = old.counters;
2166                         new.freelist = old.freelist;
2167
2168                         new.frozen = 0;
2169
2170                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2171                                 old.freelist, old.counters,
2172                                 new.freelist, new.counters,
2173                                 "unfreezing slab"));
2174
2175                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2176                         page->next = discard_page;
2177                         discard_page = page;
2178                 } else {
2179                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2180                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2181                 }
2182         }
2183
2184         if (n)
2185                 spin_unlock(&n->list_lock);
2186
2187         while (discard_page) {
2188                 page = discard_page;
2189                 discard_page = discard_page->next;
2190
2191                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2192                 discard_slab(s, page);
2193                 stat(s, FREE_SLAB);
2194         }
2195 #endif
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
2200  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
2201  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
2202  * onto a random cpus partial slot.
2203  *
2204  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2205  * per node partial list.
2206  */
2207 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2208 {
2209 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2210         struct page *oldpage;
2211         int pages;
2212         int pobjects;
2213
2214         preempt_disable();
2215         do {
2216                 pages = 0;
2217                 pobjects = 0;
2218                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2219
2220                 if (oldpage) {
2221                         pobjects = oldpage->pobjects;
2222                         pages = oldpage->pages;
2223                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
2224                                 unsigned long flags;
2225                                 /*
2226                                  * partial array is full. Move the existing
2227                                  * set to the per node partial list.
2228                                  */
2229                                 local_irq_save(flags);
2230                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2231                                 local_irq_restore(flags);
2232                                 oldpage = NULL;
2233                                 pobjects = 0;
2234                                 pages = 0;
2235                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2236                         }
2237                 }
2238
2239                 pages++;
2240                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2241
2242                 page->pages = pages;
2243                 page->pobjects = pobjects;
2244                 page->next = oldpage;
2245
2246         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2247                                                                 != oldpage);
2248         if (unlikely(!s->cpu_partial)) {
2249                 unsigned long flags;
2250
2251                 local_irq_save(flags);
2252                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2253                 local_irq_restore(flags);
2254         }
2255         preempt_enable();
2256 #endif
2257 }
2258
2259 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2260 {
2261         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2262         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2263
2264         c->tid = next_tid(c->tid);
2265         c->page = NULL;
2266         c->freelist = NULL;
2267 }
2268
2269 /*
2270  * Flush cpu slab.
2271  *
2272  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2273  */
2274 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2275 {
2276         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2277
2278         if (likely(c)) {
2279                 if (c->page)
2280                         flush_slab(s, c);
2281
2282                 unfreeze_partials(s, c);
2283         }
2284 }
2285
2286 static void flush_cpu_slab(void *d)
2287 {
2288         struct kmem_cache *s = d;
2289
2290         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2291 }
2292
2293 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2294 {
2295         struct kmem_cache *s = info;
2296         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2297
2298         return c->page || c->partial;
2299 }
2300
2301 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2302 {
2303         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2304 }
2305
2306 /*
2307  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2308  * locality expectations.
2309  */
2310 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2311 {
2312 #ifdef CONFIG_NUMA
2313         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2314                 return 0;
2315 #endif
2316         return 1;
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2320 static int count_free(struct page *page)
2321 {
2322         return page->objects - page->inuse;
2323 }
2324
2325 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2326 {
2327         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2328 }
2329 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2330
2331 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2332 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2333                                         int (*get_count)(struct page *))
2334 {
2335         unsigned long flags;
2336         unsigned long x = 0;
2337         struct page *page;
2338
2339         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2340         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2341                 x += get_count(page);
2342         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2343         return x;
2344 }
2345 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2346
2347 static noinline void
2348 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2349 {
2350 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2351         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2352                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2353         int node;
2354         struct kmem_cache_node *n;
2355
2356         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2357                 return;
2358
2359         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2360                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2361         pr_warn("  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, default order: %d, min order: %d\n",
2362                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2363                 oo_order(s->min));
2364
2365         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2366                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2367                         s->name);
2368
2369         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2370                 unsigned long nr_slabs;
2371                 unsigned long nr_objs;
2372                 unsigned long nr_free;
2373
2374                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2375                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2376                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2377
2378                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2379                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2380         }
2381 #endif
2382 }
2383
2384 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2385                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2386 {
2387         void *freelist;
2388         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2389         struct page *page;
2390
2391         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2392
2393         if (freelist)
2394                 return freelist;
2395
2396         page = new_slab(s, flags, node);
2397         if (page) {
2398                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2399                 if (c->page)
2400                         flush_slab(s, c);
2401
2402                 /*
2403                  * No other reference to the page yet so we can
2404                  * muck around with it freely without cmpxchg
2405                  */
2406                 freelist = page->freelist;
2407                 page->freelist = NULL;
2408
2409                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2410                 c->page = page;
2411                 *pc = c;
2412         } else
2413                 freelist = NULL;
2414
2415         return freelist;
2416 }
2417
2418 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2419 {
2420         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2421                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2422
2423         return true;
2424 }
2425
2426 /*
2427  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2428  * per cpu freelist or deactivate the page.
2429  *
2430  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2431  *
2432  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2433  *
2434  * This function must be called with interrupt disabled.
2435  */
2436 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2437 {
2438         struct page new;
2439         unsigned long counters;
2440         void *freelist;
2441
2442         do {
2443                 freelist = page->freelist;
2444                 counters = page->counters;
2445
2446                 new.counters = counters;
2447                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2448
2449                 new.inuse = page->objects;
2450                 new.frozen = freelist != NULL;
2451
2452         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2453                 freelist, counters,
2454                 NULL, new.counters,
2455                 "get_freelist"));
2456
2457         return freelist;
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2462  * debugging duties.
2463  *
2464  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2465  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2466  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2467  *
2468  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2469  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2470  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2471  *
2472  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2473  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2474  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2475  *
2476  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2477  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2478  */
2479 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2480                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2481 {
2482         void *freelist;
2483         struct page *page;
2484
2485         page = c->page;
2486         if (!page)
2487                 goto new_slab;
2488 redo:
2489
2490         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2491                 int searchnode = node;
2492
2493                 if (node != NUMA_NO_NODE && !node_present_pages(node))
2494                         searchnode = node_to_mem_node(node);
2495
2496                 if (unlikely(!node_match(page, searchnode))) {
2497                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2498                         deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2499                         c->page = NULL;
2500                         c->freelist = NULL;
2501                         goto new_slab;
2502                 }
2503         }
2504
2505         /*
2506          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2507          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2508          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2509          */
2510         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2511                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2512                 c->page = NULL;
2513                 c->freelist = NULL;
2514                 goto new_slab;
2515         }
2516
2517         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2518         freelist = c->freelist;
2519         if (freelist)
2520                 goto load_freelist;
2521
2522         freelist = get_freelist(s, page);
2523
2524         if (!freelist) {
2525                 c->page = NULL;
2526                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2527                 goto new_slab;
2528         }
2529
2530         stat(s, ALLOC_REFILL);
2531
2532 load_freelist:
2533         /*
2534          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2535          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2536          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2537          */
2538         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2539         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2540         c->tid = next_tid(c->tid);
2541         return freelist;
2542
2543 new_slab:
2544
2545         if (c->partial) {
2546                 page = c->page = c->partial;
2547                 c->partial = page->next;
2548                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2549                 c->freelist = NULL;
2550                 goto redo;
2551         }
2552
2553         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2554
2555         if (unlikely(!freelist)) {
2556                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2557                 return NULL;
2558         }
2559
2560         page = c->page;
2561         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2562                 goto load_freelist;
2563
2564         /* Only entered in the debug case */
2565         if (kmem_cache_debug(s) &&
2566                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2567                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2568
2569         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2570         c->page = NULL;
2571         c->freelist = NULL;
2572         return freelist;
2573 }
2574
2575 /*
2576  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2577  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2578  */
2579 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2580                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2581 {
2582         void *p;
2583         unsigned long flags;
2584
2585         local_irq_save(flags);
2586 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2587         /*
2588          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2589          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2590          * pointer.
2591          */
2592         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2593 #endif
2594
2595         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2596         local_irq_restore(flags);
2597         return p;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2602  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2603  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2604  *
2605  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2606  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2607  *
2608  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2609  */
2610 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2611                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2612 {
2613         void *object;
2614         struct kmem_cache_cpu *c;
2615         struct page *page;
2616         unsigned long tid;
2617
2618         s = slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags);
2619         if (!s)
2620                 return NULL;
2621 redo:
2622         /*
2623          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2624          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2625          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2626          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2627          *
2628          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2629          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPT so we need
2630          * to check if it is matched or not.
2631          */
2632         do {
2633                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2634                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2635         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2636                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2637
2638         /*
2639          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2640          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2641          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2642          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2643          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2644          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2645          */
2646         barrier();
2647
2648         /*
2649          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2650          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2651          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2652          * linked list in between.
2653          */
2654
2655         object = c->freelist;
2656         page = c->page;
2657         if (unlikely(!object || !node_match(page, node))) {
2658                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2659                 stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2660         } else {
2661                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2662
2663                 /*
2664                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2665                  * operation and if we are on the right processor.
2666                  *
2667                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2668                  * semantics!)
2669                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2670                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2671                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2672                  *
2673                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2674                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2675                  * other cpus.
2676                  */
2677                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2678                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2679                                 object, tid,
2680                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2681
2682                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2683                         goto redo;
2684                 }
2685                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2686                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2687         }
2688
2689         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2690                 memset(object, 0, s->object_size);
2691
2692         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, 1, &object);
2693
2694         return object;
2695 }
2696
2697 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2698                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2699 {
2700         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2701 }
2702
2703 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2704 {
2705         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2706
2707         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2708                                 s->size, gfpflags);
2709
2710         return ret;
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2713
2714 #ifdef CONFIG_TRACING
2715 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2716 {
2717         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2718         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2719         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2720         return ret;
2721 }
2722 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2723 #endif
2724
2725 #ifdef CONFIG_NUMA
2726 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2727 {
2728         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2729
2730         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2731                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2732
2733         return ret;
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2736
2737 #ifdef CONFIG_TRACING
2738 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2739                                     gfp_t gfpflags,
2740                                     int node, size_t size)
2741 {
2742         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2743
2744         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2745                            size, s->size, gfpflags, node);
2746
2747         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2748         return ret;
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2751 #endif
2752 #endif
2753
2754 /*
2755  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2756  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2757  *
2758  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2759  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2760  * handling required then we can return immediately.
2761  */
2762 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2763                         void *head, void *tail, int cnt,
2764                         unsigned long addr)
2765
2766 {
2767         void *prior;
2768         int was_frozen;
2769         struct page new;
2770         unsigned long counters;
2771         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2772         unsigned long uninitialized_var(flags);
2773
2774         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2775
2776         if (kmem_cache_debug(s) &&
2777             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2778                 return;
2779
2780         do {
2781                 if (unlikely(n)) {
2782                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2783                         n = NULL;
2784                 }
2785                 prior = page->freelist;
2786                 counters = page->counters;
2787                 set_freepointer(s, tail, prior);
2788                 new.counters = counters;
2789                 was_frozen = new.frozen;
2790                 new.inuse -= cnt;
2791                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2792
2793                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2794
2795                                 /*
2796                                  * Slab was on no list before and will be
2797                                  * partially empty
2798                                  * We can defer the list move and instead
2799                                  * freeze it.
2800                                  */
2801                                 new.frozen = 1;
2802
2803                         } else { /* Needs to be taken off a list */
2804
2805                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2806                                 /*
2807                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2808                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2809                                  * drop the list_lock without any processing.
2810                                  *
2811                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2812                                  * other processors updating the list of slabs.
2813                                  */
2814                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2815
2816                         }
2817                 }
2818
2819         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2820                 prior, counters,
2821                 head, new.counters,
2822                 "__slab_free"));
2823
2824         if (likely(!n)) {
2825
2826                 /*
2827                  * If we just froze the page then put it onto the
2828                  * per cpu partial list.
2829                  */
2830                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2831                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2832                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2833                 }
2834                 /*
2835                  * The list lock was not taken therefore no list
2836                  * activity can be necessary.
2837                  */
2838                 if (was_frozen)
2839                         stat(s, FREE_FROZEN);
2840                 return;
2841         }
2842
2843         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
2844                 goto slab_empty;
2845
2846         /*
2847          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2848          * then add it.
2849          */
2850         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
2851                 if (kmem_cache_debug(s))
2852                         remove_full(s, n, page);
2853                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2854                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2855         }
2856         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2857         return;
2858
2859 slab_empty:
2860         if (prior) {
2861                 /*
2862                  * Slab on the partial list.
2863                  */
2864                 remove_partial(n, page);
2865                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2866         } else {
2867                 /* Slab must be on the full list */
2868                 remove_full(s, n, page);
2869         }
2870
2871         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2872         stat(s, FREE_SLAB);
2873         discard_slab(s, page);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2878  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2879  *
2880  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2881  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2882  * the item before.
2883  *
2884  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2885  * with all sorts of special processing.
2886  *
2887  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
2888  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
2889  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
2890  */
2891 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
2892                                 struct page *page, void *head, void *tail,
2893                                 int cnt, unsigned long addr)
2894 {
2895         void *tail_obj = tail ? : head;
2896         struct kmem_cache_cpu *c;
2897         unsigned long tid;
2898 redo:
2899         /*
2900          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2901          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2902          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2903          * during the cmpxchg then the free will succeed.
2904          */
2905         do {
2906                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2907                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2908         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2909                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2910
2911         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
2912         barrier();
2913
2914         if (likely(page == c->page)) {
2915                 set_freepointer(s, tail_obj, c->freelist);
2916
2917                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2918                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2919                                 c->freelist, tid,
2920                                 head, next_tid(tid)))) {
2921
2922                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2923                         goto redo;
2924                 }
2925                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2926         } else
2927                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
2928
2929 }
2930
2931 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2932                                       void *head, void *tail, int cnt,
2933                                       unsigned long addr)
2934 {
2935         slab_free_freelist_hook(s, head, tail);
2936         /*
2937          * slab_free_freelist_hook() could have put the items into quarantine.
2938          * If so, no need to free them.
2939          */
2940         if (s->flags & SLAB_KASAN && !(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2941                 return;
2942         do_slab_free(s, page, head, tail, cnt, addr);
2943 }
2944
2945 #ifdef CONFIG_KASAN
2946 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
2947 {
2948         do_slab_free(cache, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, addr);
2949 }
2950 #endif
2951
2952 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2953 {
2954         s = cache_from_obj(s, x);
2955         if (!s)
2956                 return;
2957         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
2958         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2959 }
2960 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2961
2962 struct detached_freelist {
2963         struct page *page;
2964         void *tail;
2965         void *freelist;
2966         int cnt;
2967         struct kmem_cache *s;
2968 };
2969
2970 /*
2971  * This function progressively scans the array with free objects (with
2972  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
2973  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
2974  * page/objects.  This can happen without any need for
2975  * synchronization, because the objects are owned by running process.
2976  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
2977  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
2978  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
2979  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
2980  * to performance reasons.
2981  */
2982 static inline
2983 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
2984                             void **p, struct detached_freelist *df)
2985 {
2986         size_t first_skipped_index = 0;
2987         int lookahead = 3;
2988         void *object;
2989         struct page *page;
2990
2991         /* Always re-init detached_freelist */
2992         df->page = NULL;
2993
2994         do {
2995                 object = p[--size];
2996                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
2997         } while (!object && size);
2998
2999         if (!object)
3000                 return 0;
3001
3002         page = virt_to_head_page(object);
3003         if (!s) {
3004                 /* Handle kalloc'ed objects */
3005                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3006                         BUG_ON(!PageCompound(page));
3007                         kfree_hook(object);
3008                         __free_pages(page, compound_order(page));
3009                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3010                         return size;
3011                 }
3012                 /* Derive kmem_cache from object */
3013                 df->s = page->slab_cache;
3014         } else {
3015                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3016         }
3017
3018         /* Start new detached freelist */
3019         df->page = page;
3020         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3021         df->tail = object;
3022         df->freelist = object;
3023         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3024         df->cnt = 1;
3025
3026         while (size) {
3027                 object = p[--size];
3028                 if (!object)
3029                         continue; /* Skip processed objects */
3030
3031                 /* df->page is always set at this point */
3032                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3033                         /* Opportunity build freelist */
3034                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3035                         df->freelist = object;
3036                         df->cnt++;
3037                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3038
3039                         continue;
3040                 }
3041
3042                 /* Limit look ahead search */
3043                 if (!--lookahead)
3044                         break;
3045
3046                 if (!first_skipped_index)
3047                         first_skipped_index = size + 1;
3048         }
3049
3050         return first_skipped_index;
3051 }
3052
3053 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3054 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3055 {
3056         if (WARN_ON(!size))
3057                 return;
3058
3059         do {
3060                 struct detached_freelist df;
3061
3062                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3063                 if (unlikely(!df.page))
3064                         continue;
3065
3066                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3067         } while (likely(size));
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3070
3071 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3072 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3073                           void **p)
3074 {
3075         struct kmem_cache_cpu *c;
3076         int i;
3077
3078         /* memcg and kmem_cache debug support */
3079         s = slab_pre_alloc_hook(s, flags);
3080         if (unlikely(!s))
3081                 return false;
3082         /*
3083          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3084          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3085          * handlers invoking normal fastpath.
3086          */
3087         local_irq_disable();
3088         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3089
3090         for (i = 0; i < size; i++) {
3091                 void *object = c->freelist;
3092
3093                 if (unlikely(!object)) {
3094                         /*
3095                          * Invoking slow path likely have side-effect
3096                          * of re-populating per CPU c->freelist
3097                          */
3098                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3099                                             _RET_IP_, c);
3100                         if (unlikely(!p[i]))
3101                                 goto error;
3102
3103                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3104                         continue; /* goto for-loop */
3105                 }
3106                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3107                 p[i] = object;
3108         }
3109         c->tid = next_tid(c->tid);
3110         local_irq_enable();
3111
3112         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3113         if (unlikely(flags & __GFP_ZERO)) {
3114                 int j;
3115
3116                 for (j = 0; j < i; j++)
3117                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3118         }
3119
3120         /* memcg and kmem_cache debug support */
3121         slab_post_alloc_hook(s, flags, size, p);
3122         return i;
3123 error:
3124         local_irq_enable();
3125         slab_post_alloc_hook(s, flags, i, p);
3126         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3127         return 0;
3128 }
3129 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3130
3131
3132 /*
3133  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3134  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3135  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3136  * another.
3137  *
3138  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3139  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3140  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3141  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3142  * locking overhead.
3143  */
3144
3145 /*
3146  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3147  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3148  * and increases the number of allocations possible without having to
3149  * take the list_lock.
3150  */
3151 static int slub_min_order;
3152 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3153 static int slub_min_objects;
3154
3155 /*
3156  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3157  *
3158  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3159  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3160  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3161  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3162  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3163  * would be wasted.
3164  *
3165  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3166  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3167  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3168  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3169  *
3170  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3171  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3172  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3173  * of space in favor of a small page order.
3174  *
3175  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3176  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3177  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3178  * the smallest order which will fit the object.
3179  */
3180 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
3181                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
3182 {
3183         int order;
3184         int rem;
3185         int min_order = slub_min_order;
3186
3187         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3188                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3189
3190         for (order = max(min_order, get_order(min_objects * size + reserved));
3191                         order <= max_order; order++) {
3192
3193                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
3194
3195                 rem = (slab_size - reserved) % size;
3196
3197                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3198                         break;
3199         }
3200
3201         return order;
3202 }
3203
3204 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
3205 {
3206         int order;
3207         int min_objects;
3208         int fraction;
3209         int max_objects;
3210
3211         /*
3212          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3213          * works by first attempting to generate a layout with
3214          * the best configuration and backing off gradually.
3215          *
3216          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3217          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3218          */
3219         min_objects = slub_min_objects;
3220         if (!min_objects)
3221                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3222         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
3223         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3224
3225         while (min_objects > 1) {
3226                 fraction = 16;
3227                 while (fraction >= 4) {
3228                         order = slab_order(size, min_objects,
3229                                         slub_max_order, fraction, reserved);
3230                         if (order <= slub_max_order)
3231                                 return order;
3232                         fraction /= 2;
3233                 }
3234                 min_objects--;
3235         }
3236
3237         /*
3238          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3239          * lets see if we can place a single object there.
3240          */
3241         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
3242         if (order <= slub_max_order)
3243                 return order;
3244
3245         /*
3246          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3247          */
3248         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
3249         if (order < MAX_ORDER)
3250                 return order;
3251         return -ENOSYS;
3252 }
3253
3254 static void
3255 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3256 {
3257         n->nr_partial = 0;
3258         spin_lock_init(&n->list_lock);
3259         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3260 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3261         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3262         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3263         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3264 #endif
3265 }
3266
3267 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3268 {
3269         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3270                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3271
3272         /*
3273          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3274          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3275          */
3276         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3277                                      2 * sizeof(void *));
3278
3279         if (!s->cpu_slab)
3280                 return 0;
3281
3282         init_kmem_cache_cpus(s);
3283
3284         return 1;
3285 }
3286
3287 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3288
3289 /*
3290  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3291  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3292  * possible.
3293  *
3294  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3295  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3296  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3297  */
3298 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3299 {
3300         struct page *page;
3301         struct kmem_cache_node *n;
3302
3303         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3304
3305         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3306
3307         BUG_ON(!page);
3308         if (page_to_nid(page) != node) {
3309                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3310                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3311         }
3312
3313         n = page->freelist;
3314         BUG_ON(!n);
3315         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3316         page->inuse = 1;
3317         page->frozen = 0;
3318         kmem_cache_node->node[node] = n;
3319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3320         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3321         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3322 #endif
3323         kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3324                       GFP_KERNEL);
3325         init_kmem_cache_node(n);
3326         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3327
3328         /*
3329          * No locks need to be taken here as it has just been
3330          * initialized and there is no concurrent access.
3331          */
3332         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3333 }
3334
3335 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3336 {
3337         int node;
3338         struct kmem_cache_node *n;
3339
3340         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3341                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3342                 s->node[node] = NULL;
3343         }
3344 }
3345
3346 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3347 {
3348         cache_random_seq_destroy(s);
3349         free_percpu(s->cpu_slab);
3350         free_kmem_cache_nodes(s);
3351 }
3352
3353 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3354 {
3355         int node;
3356
3357         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3358                 struct kmem_cache_node *n;
3359
3360                 if (slab_state == DOWN) {
3361                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3362                         continue;
3363                 }
3364                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3365                                                 GFP_KERNEL, node);
3366
3367                 if (!n) {
3368                         free_kmem_cache_nodes(s);
3369                         return 0;
3370                 }
3371
3372                 s->node[node] = n;
3373                 init_kmem_cache_node(n);
3374         }
3375         return 1;
3376 }
3377
3378 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3379 {
3380         if (min < MIN_PARTIAL)
3381                 min = MIN_PARTIAL;
3382         else if (min > MAX_PARTIAL)
3383                 min = MAX_PARTIAL;
3384         s->min_partial = min;
3385 }
3386
3387 /*
3388  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3389  * a slab object.
3390  */
3391 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3392 {
3393         unsigned long flags = s->flags;
3394         size_t size = s->object_size;
3395         int order;
3396
3397         /*
3398          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3399          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3400          * the possible location of the free pointer.
3401          */
3402         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3403
3404 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3405         /*
3406          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3407          * the slab may touch the object after free or before allocation
3408          * then we should never poison the object itself.
3409          */
3410         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
3411                         !s->ctor)
3412                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3413         else
3414                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3415
3416
3417         /*
3418          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3419          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3420          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3421          */
3422         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3423                 size += sizeof(void *);
3424 #endif
3425
3426         /*
3427          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3428          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3429          */
3430         s->inuse = size;
3431
3432         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3433                 s->ctor)) {
3434                 /*
3435                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3436                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3437                  * kmem_cache_free.
3438                  *
3439                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3440                  * destructor or are poisoning the objects.
3441                  */
3442                 s->offset = size;
3443                 size += sizeof(void *);
3444         }
3445
3446 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3447         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3448                 /*
3449                  * Need to store information about allocs and frees after
3450                  * the object.
3451                  */
3452                 size += 2 * sizeof(struct track);
3453 #endif
3454
3455         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3456 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3457         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3458                 /*
3459                  * Add some empty padding so that we can catch
3460                  * overwrites from earlier objects rather than let
3461                  * tracking information or the free pointer be
3462                  * corrupted if a user writes before the start
3463                  * of the object.
3464                  */
3465                 size += sizeof(void *);
3466
3467                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3468                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3469                 size += s->red_left_pad;
3470         }
3471 #endif
3472
3473         /*
3474          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3475          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3476          * each object to conform to the alignment.
3477          */
3478         size = ALIGN(size, s->align);
3479         s->size = size;
3480         if (forced_order >= 0)
3481                 order = forced_order;
3482         else
3483                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3484
3485         if (order < 0)
3486                 return 0;
3487
3488         s->allocflags = 0;
3489         if (order)
3490                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3491
3492         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3493                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3494
3495         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3496                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3497
3498         /*
3499          * Determine the number of objects per slab
3500          */
3501         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3502         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3503         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3504                 s->max = s->oo;
3505
3506         return !!oo_objects(s->oo);
3507 }
3508
3509 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3510 {
3511         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3512         s->reserved = 0;
3513
3514         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3515                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3516
3517         if (!calculate_sizes(s, -1))
3518                 goto error;
3519         if (disable_higher_order_debug) {
3520                 /*
3521                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3522                  * order increased.
3523                  */
3524                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3525                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3526                         s->offset = 0;
3527                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3528                                 goto error;
3529                 }
3530         }
3531
3532 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3533     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3534         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3535                 /* Enable fast mode */
3536                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3537 #endif
3538
3539         /*
3540          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3541          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3542          */
3543         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3544
3545         /*
3546          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3547          * per cpu partial lists of a processor.
3548          *
3549          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3550          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3551          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3552          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3553          *
3554          * This setting also determines
3555          *
3556          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3557          *    per node list when we reach the limit.
3558          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3559          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3560          *    50% to keep some capacity around for frees.
3561          */
3562         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3563                 s->cpu_partial = 0;
3564         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3565                 s->cpu_partial = 2;
3566         else if (s->size >= 1024)
3567                 s->cpu_partial = 6;
3568         else if (s->size >= 256)
3569                 s->cpu_partial = 13;
3570         else
3571                 s->cpu_partial = 30;
3572
3573 #ifdef CONFIG_NUMA
3574         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3575 #endif
3576
3577         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3578         if (slab_state >= UP) {
3579                 if (init_cache_random_seq(s))
3580                         goto error;
3581         }
3582
3583         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3584                 goto error;
3585
3586         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3587                 return 0;
3588
3589         free_kmem_cache_nodes(s);
3590 error:
3591         if (flags & SLAB_PANIC)
3592                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3593                       s->name, (unsigned long)s->size, s->size,
3594                       oo_order(s->oo), s->offset, flags);
3595         return -EINVAL;
3596 }
3597
3598 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3599                                                         const char *text)
3600 {
3601 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3602         void *addr = page_address(page);
3603         void *p;
3604         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3605                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3606         if (!map)
3607                 return;
3608         slab_err(s, page, text, s->name);
3609         slab_lock(page);
3610
3611         get_map(s, page, map);
3612         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3613
3614                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3615                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3616                         print_tracking(s, p);
3617                 }
3618         }
3619         slab_unlock(page);
3620         kfree(map);
3621 #endif
3622 }
3623
3624 /*
3625  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3626  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3627  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3628  */
3629 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3630 {
3631         struct page *page, *h;
3632
3633         BUG_ON(irqs_disabled());
3634         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3635         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3636                 if (!page->inuse) {
3637                         remove_partial(n, page);
3638                         discard_slab(s, page);
3639                 } else {
3640                         list_slab_objects(s, page,
3641                         "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3642                 }
3643         }
3644         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3645 }
3646
3647 /*
3648  * Release all resources used by a slab cache.
3649  */
3650 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3651 {
3652         int node;
3653         struct kmem_cache_node *n;
3654
3655         flush_all(s);
3656         /* Attempt to free all objects */
3657         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3658                 free_partial(s, n);
3659                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3660                         return 1;
3661         }
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 /********************************************************************
3666  *              Kmalloc subsystem
3667  *******************************************************************/
3668
3669 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3670 {
3671         get_option(&str, &slub_min_order);
3672
3673         return 1;
3674 }
3675
3676 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3677
3678 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3679 {
3680         get_option(&str, &slub_max_order);
3681         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3682
3683         return 1;
3684 }
3685
3686 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3687
3688 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3689 {
3690         get_option(&str, &slub_min_objects);
3691
3692         return 1;
3693 }
3694
3695 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3696
3697 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3698 {
3699         struct kmem_cache *s;
3700         void *ret;
3701
3702         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3703                 return kmalloc_large(size, flags);
3704
3705         s = kmalloc_slab(size, flags);
3706
3707         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3708                 return s;
3709
3710         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3711
3712         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3713
3714         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3715
3716         return ret;
3717 }
3718 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3719
3720 #ifdef CONFIG_NUMA
3721 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3722 {
3723         struct page *page;
3724         void *ptr = NULL;
3725
3726         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3727         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3728         if (page)
3729                 ptr = page_address(page);
3730
3731         kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3732         return ptr;
3733 }
3734
3735 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3736 {
3737         struct kmem_cache *s;
3738         void *ret;
3739
3740         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3741                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3742
3743                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3744                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3745                                    flags, node);
3746
3747                 return ret;
3748         }
3749
3750         s = kmalloc_slab(size, flags);
3751
3752         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3753                 return s;
3754
3755         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3756
3757         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3758
3759         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3760
3761         return ret;
3762 }
3763 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3764 #endif
3765
3766 static size_t __ksize(const void *object)
3767 {
3768         struct page *page;
3769
3770         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3771                 return 0;
3772
3773         page = virt_to_head_page(object);
3774
3775         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3776                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3777                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3778         }
3779
3780         return slab_ksize(page->slab_cache);
3781 }
3782
3783 size_t ksize(const void *object)
3784 {
3785         size_t size = __ksize(object);
3786         /* We assume that ksize callers could use whole allocated area,
3787          * so we need to unpoison this area.
3788          */
3789         kasan_unpoison_shadow(object, size);
3790         return size;
3791 }
3792 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3793
3794 void kfree(const void *x)
3795 {
3796         struct page *page;
3797         void *object = (void *)x;
3798
3799         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3800
3801         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3802                 return;
3803
3804         page = virt_to_head_page(x);
3805         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3806                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3807                 kfree_hook(x);
3808                 __free_pages(page, compound_order(page));
3809                 return;
3810         }
3811         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
3812 }
3813 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3814
3815 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
3816
3817 /*
3818  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
3819  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
3820  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
3821  *
3822  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3823  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3824  * are freed in them.
3825  */
3826 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s, bool deactivate)
3827 {
3828         int node;
3829         int i;
3830         struct kmem_cache_node *n;
3831         struct page *page;
3832         struct page *t;
3833         struct list_head discard;
3834         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
3835         unsigned long flags;
3836         int ret = 0;
3837
3838         if (deactivate) {
3839                 /*
3840                  * Disable empty slabs caching. Used to avoid pinning offline
3841                  * memory cgroups by kmem pages that can be freed.
3842                  */
3843                 s->cpu_partial = 0;
3844                 s->min_partial = 0;
3845
3846                 /*
3847                  * s->cpu_partial is checked locklessly (see put_cpu_partial),
3848                  * so we have to make sure the change is visible.
3849                  */
3850                 synchronize_sched();
3851         }
3852
3853         flush_all(s);
3854         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3855                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
3856                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
3857                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
3858
3859                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3860
3861                 /*
3862                  * Build lists of slabs to discard or promote.
3863                  *
3864                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3865                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3866                  */
3867                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3868                         int free = page->objects - page->inuse;
3869
3870                         /* Do not reread page->inuse */
3871                         barrier();
3872
3873                         /* We do not keep full slabs on the list */
3874                         BUG_ON(free <= 0);
3875
3876                         if (free == page->objects) {
3877                                 list_move(&page->lru, &discard);
3878                                 n->nr_partial--;
3879                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
3880                                 list_move(&page->lru, promote + free - 1);
3881                 }
3882
3883                 /*
3884                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
3885                  * partial list.
3886                  */
3887                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
3888                         list_splice(promote + i, &n->partial);
3889
3890                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3891
3892                 /* Release empty slabs */
3893                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, lru)
3894                         discard_slab(s, page);
3895
3896                 if (slabs_node(s, node))
3897                         ret = 1;
3898         }
3899
3900         return ret;
3901 }
3902
3903 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3904 {
3905         struct kmem_cache *s;
3906
3907         mutex_lock(&slab_mutex);
3908         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3909                 __kmem_cache_shrink(s, false);
3910         mutex_unlock(&slab_mutex);
3911
3912         return 0;
3913 }
3914
3915 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3916 {
3917         struct kmem_cache_node *n;
3918         struct kmem_cache *s;
3919         struct memory_notify *marg = arg;
3920         int offline_node;
3921
3922         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3923
3924         /*
3925          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3926          * for it yet.
3927          */
3928         if (offline_node < 0)
3929                 return;
3930
3931         mutex_lock(&slab_mutex);
3932         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3933                 n = get_node(s, offline_node);
3934                 if (n) {
3935                         /*
3936                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3937                          * that is going down. We were unable to free them,
3938                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3939                          * callback. So, we must fail.
3940                          */
3941                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3942
3943                         s->node[offline_node] = NULL;
3944                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3945                 }
3946         }
3947         mutex_unlock(&slab_mutex);
3948 }
3949
3950 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3951 {
3952         struct kmem_cache_node *n;
3953         struct kmem_cache *s;
3954         struct memory_notify *marg = arg;
3955         int nid = marg->status_change_nid_normal;
3956         int ret = 0;
3957
3958         /*
3959          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3960          * already created. Nothing to do.
3961          */
3962         if (nid < 0)
3963                 return 0;
3964
3965         /*
3966          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3967          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3968          * online.
3969          */
3970         mutex_lock(&slab_mutex);
3971         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3972                 /*
3973                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3974                  *      since memory is not yet available from the node that
3975                  *      is brought up.
3976                  */
3977                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3978                 if (!n) {
3979                         ret = -ENOMEM;
3980                         goto out;
3981                 }
3982                 init_kmem_cache_node(n);
3983                 s->node[nid] = n;
3984         }
3985 out:
3986         mutex_unlock(&slab_mutex);
3987         return ret;
3988 }
3989
3990 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3991                                 unsigned long action, void *arg)
3992 {
3993         int ret = 0;
3994
3995         switch (action) {
3996         case MEM_GOING_ONLINE:
3997                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3998                 break;
3999         case MEM_GOING_OFFLINE:
4000                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4001                 break;
4002         case MEM_OFFLINE:
4003         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4004                 slab_mem_offline_callback(arg);
4005                 break;
4006         case MEM_ONLINE:
4007         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4008                 break;
4009         }
4010         if (ret)
4011                 ret = notifier_from_errno(ret);
4012         else
4013                 ret = NOTIFY_OK;
4014         return ret;
4015 }
4016
4017 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4018         .notifier_call = slab_memory_callback,
4019         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4020 };
4021
4022 /********************************************************************
4023  *                      Basic setup of slabs
4024  *******************************************************************/
4025
4026 /*
4027  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4028  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4029  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4030  */
4031
4032 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4033 {
4034         int node;
4035         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4036         struct kmem_cache_node *n;
4037
4038         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4039
4040         /*
4041          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4042          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4043          * IPIs around.
4044          */
4045         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4046         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4047                 struct page *p;
4048
4049                 list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
4050                         p->slab_cache = s;
4051
4052 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4053                 list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
4054                         p->slab_cache = s;
4055 #endif
4056         }
4057         slab_init_memcg_params(s);
4058         list_add(&s->list, &slab_caches);
4059         return s;
4060 }
4061
4062 void __init kmem_cache_init(void)
4063 {
4064         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4065                 boot_kmem_cache_node;
4066
4067         if (debug_guardpage_minorder())
4068                 slub_max_order = 0;
4069
4070         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4071         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4072
4073         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4074                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4075
4076         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4077
4078         /* Able to allocate the per node structures */
4079         slab_state = PARTIAL;
4080
4081         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4082                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4083                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4084                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4085
4086         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4087
4088         /*
4089          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
4090          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
4091          * update any list pointers.
4092          */
4093         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4094
4095         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4096         setup_kmalloc_cache_index_table();
4097         create_kmalloc_caches(0);
4098
4099         /* Setup random freelists for each cache */
4100         init_freelist_randomization();
4101
4102 #ifdef CONFIG_SMP
4103         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
4104 #endif
4105
4106         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d, CPUs=%d, Nodes=%d\n",
4107                 cache_line_size(),
4108                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4109                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4110 }
4111
4112 void __init kmem_cache_init_late(void)
4113 {
4114 }
4115
4116 struct kmem_cache *
4117 __kmem_cache_alias(const char *name, size_t size, size_t align,
4118                    unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
4119 {
4120         struct kmem_cache *s, *c;
4121
4122         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4123         if (s) {
4124                 s->refcount++;
4125
4126                 /*
4127                  * Adjust the object sizes so that we clear
4128                  * the complete object on kzalloc.
4129                  */
4130                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
4131                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4132
4133                 for_each_memcg_cache(c, s) {
4134                         c->object_size = s->object_size;
4135                         c->inuse = max_t(int, c->inuse,
4136                                          ALIGN(size, sizeof(void *)));
4137                 }
4138
4139                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4140                         s->refcount--;
4141                         s = NULL;
4142                 }
4143         }
4144
4145         return s;
4146 }
4147
4148 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
4149 {
4150         int err;
4151
4152         err = kmem_cache_open(s, flags);
4153         if (err)
4154                 return err;
4155
4156         /* Mutex is not taken during early boot */
4157         if (slab_state <= UP)
4158                 return 0;
4159
4160         memcg_propagate_slab_attrs(s);
4161         err = sysfs_slab_add(s);
4162         if (err)
4163                 __kmem_cache_release(s);
4164
4165         return err;
4166 }
4167
4168 #ifdef CONFIG_SMP
4169 /*
4170  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
4171  * necessary.
4172  */
4173 static int slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
4174                 unsigned long action, void *hcpu)
4175 {
4176         long cpu = (long)hcpu;
4177         struct kmem_cache *s;
4178         unsigned long flags;
4179
4180         switch (action) {
4181         case CPU_UP_CANCELED:
4182         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
4183         case CPU_DEAD:
4184         case CPU_DEAD_FROZEN:
4185                 mutex_lock(&slab_mutex);
4186                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4187                         local_irq_save(flags);
4188                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
4189                         local_irq_restore(flags);
4190                 }
4191                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4192                 break;
4193         default:
4194                 break;
4195         }
4196         return NOTIFY_OK;
4197 }
4198
4199 static struct notifier_block slab_notifier = {
4200         .notifier_call = slab_cpuup_callback
4201 };
4202
4203 #endif
4204
4205 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4206 {
4207         struct kmem_cache *s;
4208         void *ret;
4209
4210         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4211                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4212
4213         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4214
4215         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4216                 return s;
4217
4218         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4219
4220         /* Honor the call site pointer we received. */
4221         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4222
4223         return ret;
4224 }
4225
4226 #ifdef CONFIG_NUMA
4227 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4228                                         int node, unsigned long caller)
4229 {
4230         struct kmem_cache *s;
4231         void *ret;
4232
4233         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4234                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4235
4236                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4237                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4238                                    gfpflags, node);
4239
4240                 return ret;
4241         }
4242
4243         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4244
4245         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4246                 return s;
4247
4248         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4249
4250         /* Honor the call site pointer we received. */
4251         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4252
4253         return ret;
4254 }
4255 #endif
4256
4257 #ifdef CONFIG_SYSFS
4258 static int count_inuse(struct page *page)
4259 {
4260         return page->inuse;
4261 }
4262
4263 static int count_total(struct page *page)
4264 {
4265         return page->objects;
4266 }
4267 #endif
4268
4269 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4270 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4271                                                 unsigned long *map)
4272 {
4273         void *p;
4274         void *addr = page_address(page);
4275
4276         if (!check_slab(s, page) ||
4277                         !on_freelist(s, page, NULL))
4278                 return 0;
4279
4280         /* Now we know that a valid freelist exists */
4281         bitmap_zero(map, page->objects);
4282
4283         get_map(s, page, map);
4284         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4285                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4286                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4287                                 return 0;
4288         }
4289
4290         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4291                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4292                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4293                                 return 0;
4294         return 1;
4295 }
4296
4297 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4298                                                 unsigned long *map)
4299 {
4300         slab_lock(page);
4301         validate_slab(s, page, map);
4302         slab_unlock(page);
4303 }
4304
4305 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4306                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4307 {
4308         unsigned long count = 0;
4309         struct page *page;
4310         unsigned long flags;
4311
4312         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4313
4314         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4315                 validate_slab_slab(s, page, map);
4316                 count++;
4317         }
4318         if (count != n->nr_partial)
4319                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4320                        s->name, count, n->nr_partial);
4321
4322         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4323                 goto out;
4324
4325         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4326                 validate_slab_slab(s, page, map);
4327                 count++;
4328         }
4329         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4330                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4331                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4332
4333 out:
4334         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4335         return count;
4336 }
4337
4338 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4339 {
4340         int node;
4341         unsigned long count = 0;
4342         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4343                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4344         struct kmem_cache_node *n;
4345
4346         if (!map)
4347                 return -ENOMEM;
4348
4349         flush_all(s);
4350         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4351                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4352         kfree(map);
4353         return count;
4354 }
4355 /*
4356  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4357  * and freed.
4358  */
4359
4360 struct location {
4361         unsigned long count;
4362         unsigned long addr;
4363         long long sum_time;
4364         long min_time;
4365         long max_time;
4366         long min_pid;
4367         long max_pid;
4368         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4369         nodemask_t nodes;
4370 };
4371
4372 struct loc_track {
4373         unsigned long max;
4374         unsigned long count;
4375         struct location *loc;
4376 };
4377
4378 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4379 {
4380         if (t->max)
4381                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4382                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4383 }
4384
4385 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4386 {
4387         struct location *l;
4388         int order;
4389
4390         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4391
4392         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4393         if (!l)
4394                 return 0;
4395
4396         if (t->count) {
4397                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4398                 free_loc_track(t);
4399         }
4400         t->max = max;
4401         t->loc = l;
4402         return 1;
4403 }
4404
4405 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4406                                 const struct track *track)
4407 {
4408         long start, end, pos;
4409         struct location *l;
4410         unsigned long caddr;
4411         unsigned long age = jiffies - track->when;
4412
4413         start = -1;
4414         end = t->count;
4415
4416         for ( ; ; ) {
4417                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4418
4419                 /*
4420                  * There is nothing at "end". If we end up there
4421                  * we need to add something to before end.
4422                  */
4423                 if (pos == end)
4424                         break;
4425
4426                 caddr = t->loc[pos].addr;
4427                 if (track->addr == caddr) {
4428
4429                         l = &t->loc[pos];
4430                         l->count++;
4431                         if (track->when) {
4432                                 l->sum_time += age;
4433                                 if (age < l->min_time)
4434                                         l->min_time = age;
4435                                 if (age > l->max_time)
4436                                         l->max_time = age;
4437
4438                                 if (track->pid < l->min_pid)
4439                                         l->min_pid = track->pid;
4440                                 if (track->pid > l->max_pid)
4441                                         l->max_pid = track->pid;
4442
4443                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4444                                                 to_cpumask(l->cpus));
4445                         }
4446                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4447                         return 1;
4448                 }
4449
4450                 if (track->addr < caddr)
4451                         end = pos;
4452                 else
4453                         start = pos;
4454         }
4455
4456         /*
4457          * Not found. Insert new tracking element.
4458          */
4459         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4460                 return 0;
4461
4462         l = t->loc + pos;
4463         if (pos < t->count)
4464                 memmove(l + 1, l,
4465                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4466         t->count++;
4467         l->count = 1;
4468         l->addr = track->addr;
4469         l->sum_time = age;
4470         l->min_time = age;
4471         l->max_time = age;
4472         l->min_pid = track->pid;
4473         l->max_pid = track->pid;
4474         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4475         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4476         nodes_clear(l->nodes);
4477         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4478         return 1;
4479 }
4480
4481 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4482                 struct page *page, enum track_item alloc,
4483                 unsigned long *map)
4484 {
4485         void *addr = page_address(page);
4486         void *p;
4487
4488         bitmap_zero(map, page->objects);
4489         get_map(s, page, map);
4490
4491         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4492                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4493                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4494 }
4495
4496 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4497                                         enum track_item alloc)
4498 {
4499         int len = 0;
4500         unsigned long i;
4501         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4502         int node;
4503         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4504                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4505         struct kmem_cache_node *n;
4506
4507         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4508                                      GFP_TEMPORARY)) {
4509                 kfree(map);
4510                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4511         }
4512         /* Push back cpu slabs */
4513         flush_all(s);
4514
4515         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4516                 unsigned long flags;
4517                 struct page *page;
4518
4519                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4520                         continue;
4521
4522                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4523                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4524                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4525                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4526                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4527                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4528         }
4529
4530         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4531                 struct location *l = &t.loc[i];
4532
4533                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4534                         break;
4535                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4536
4537                 if (l->addr)
4538                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4539                 else
4540                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4541
4542                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4543                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4544                                 l->min_time,
4545                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4546                                 l->max_time);
4547                 } else
4548                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4549                                 l->min_time);
4550
4551                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4552                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4553                                 l->min_pid, l->max_pid);
4554                 else
4555                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4556                                 l->min_pid);
4557
4558                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4559                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4560                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4561                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4562                                          " cpus=%*pbl",
4563                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4564
4565                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4566                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4567                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4568                                          " nodes=%*pbl",
4569                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4570
4571                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4572         }
4573
4574         free_loc_track(&t);
4575         kfree(map);
4576         if (!t.count)
4577                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4578         return len;
4579 }
4580 #endif
4581
4582 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4583 static void __init resiliency_test(void)
4584 {
4585         u8 *p;
4586
4587         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4588
4589         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4590         pr_err("-----------------------\n");
4591         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4592
4593         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4594         p[16] = 0x12;
4595         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4596                p + 16);
4597
4598         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4599
4600         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4601         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4602         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4603         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4604                p);
4605         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4606
4607         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4608         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4609         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4610         *p = 0x56;
4611         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4612                p);
4613         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4614         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4615
4616         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4617         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4618         kfree(p);
4619         *p = 0x78;
4620         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4621         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4622
4623         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4624         kfree(p);
4625         p[50] = 0x9a;
4626         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4627         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4628
4629         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4630         kfree(p);
4631         p[512] = 0xab;
4632         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4633         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4634 }
4635 #else
4636 #ifdef CONFIG_SYSFS
4637 static void resiliency_test(void) {};
4638 #endif
4639 #endif
4640
4641 #ifdef CONFIG_SYSFS
4642 enum slab_stat_type {
4643         SL_ALL,                 /* All slabs */
4644         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4645         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4646         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4647         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4648 };
4649
4650 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4651 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4652 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4653 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4654 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4655
4656 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4657                             char *buf, unsigned long flags)
4658 {
4659         unsigned long total = 0;
4660         int node;
4661         int x;
4662         unsigned long *nodes;
4663
4664         nodes = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4665         if (!nodes)
4666                 return -ENOMEM;
4667
4668         if (flags & SO_CPU) {
4669                 int cpu;
4670
4671                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4672                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4673                                                                cpu);
4674                         int node;
4675                         struct page *page;
4676
4677                         page = READ_ONCE(c->page);
4678                         if (!page)
4679                                 continue;
4680
4681                         node = page_to_nid(page);
4682                         if (flags & SO_TOTAL)
4683                                 x = page->objects;
4684                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4685                                 x = page->inuse;
4686                         else
4687                                 x = 1;
4688
4689                         total += x;
4690                         nodes[node] += x;
4691
4692                         page = READ_ONCE(c->partial);
4693                         if (page) {
4694                                 node = page_to_nid(page);
4695                                 if (flags & SO_TOTAL)
4696                                         WARN_ON_ONCE(1);
4697                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4698                                         WARN_ON_ONCE(1);
4699                                 else
4700                                         x = page->pages;
4701                                 total += x;
4702                                 nodes[node] += x;
4703                         }
4704                 }
4705         }
4706
4707         get_online_mems();
4708 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4709         if (flags & SO_ALL) {
4710                 struct kmem_cache_node *n;
4711
4712                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4713
4714                         if (flags & SO_TOTAL)
4715                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4716                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4717                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4718                                         count_partial(n, count_free);
4719                         else
4720                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4721                         total += x;
4722                         nodes[node] += x;
4723                 }
4724
4725         } else
4726 #endif
4727         if (flags & SO_PARTIAL) {
4728                 struct kmem_cache_node *n;
4729
4730                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4731                         if (flags & SO_TOTAL)
4732                                 x = count_partial(n, count_total);
4733                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4734                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4735                         else
4736                                 x = n->nr_partial;
4737                         total += x;
4738                         nodes[node] += x;
4739                 }
4740         }
4741         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4742 #ifdef CONFIG_NUMA
4743         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4744                 if (nodes[node])
4745                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4746                                         node, nodes[node]);
4747 #endif
4748         put_online_mems();
4749         kfree(nodes);
4750         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4751 }
4752
4753 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4754 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4755 {
4756         int node;
4757         struct kmem_cache_node *n;
4758
4759         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4760                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4761                         return 1;
4762
4763         return 0;
4764 }
4765 #endif
4766
4767 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4768 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4769
4770 struct slab_attribute {
4771         struct attribute attr;
4772         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4773         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4774 };
4775
4776 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4777         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4778         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4779
4780 #define SLAB_ATTR(_name) \
4781         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4782         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4783
4784 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4785 {
4786         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4787 }
4788 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4789
4790 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4791 {
4792         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4793 }
4794 SLAB_ATTR_RO(align);
4795
4796 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4797 {
4798         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4799 }
4800 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4801
4802 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4803 {
4804         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4805 }
4806 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4807
4808 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4809                                 const char *buf, size_t length)
4810 {
4811         unsigned long order;
4812         int err;
4813
4814         err = kstrtoul(buf, 10, &order);
4815         if (err)
4816                 return err;
4817
4818         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4819                 return -EINVAL;
4820
4821         calculate_sizes(s, order);
4822         return length;
4823 }
4824
4825 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4826 {
4827         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4828 }
4829 SLAB_ATTR(order);
4830
4831 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4832 {
4833         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4834 }
4835
4836 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4837                                  size_t length)
4838 {
4839         unsigned long min;
4840         int err;
4841
4842         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
4843         if (err)
4844                 return err;
4845
4846         set_min_partial(s, min);
4847         return length;
4848 }
4849 SLAB_ATTR(min_partial);
4850
4851 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4852 {
4853         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4854 }
4855
4856 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4857                                  size_t length)
4858 {
4859         unsigned long objects;
4860         int err;
4861
4862         err = kstrtoul(buf, 10, &objects);
4863         if (err)
4864                 return err;
4865         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4866                 return -EINVAL;
4867
4868         s->cpu_partial = objects;
4869         flush_all(s);
4870         return length;
4871 }
4872 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4873
4874 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4875 {
4876         if (!s->ctor)
4877                 return 0;
4878         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4879 }
4880 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4881
4882 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4883 {
4884         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
4885 }
4886 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4887
4888 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4889 {
4890         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4891 }
4892 SLAB_ATTR_RO(partial);
4893
4894 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4895 {
4896         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4897 }
4898 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4899
4900 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4901 {
4902         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4903 }
4904 SLAB_ATTR_RO(objects);
4905
4906 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4907 {
4908         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4909 }
4910 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4911
4912 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4913 {
4914         int objects = 0;
4915         int pages = 0;
4916         int cpu;
4917         int len;
4918
4919         for_each_online_cpu(cpu) {
4920                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4921
4922                 if (page) {
4923                         pages += page->pages;
4924                         objects += page->pobjects;
4925                 }
4926         }
4927
4928         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4929
4930 #ifdef CONFIG_SMP
4931         for_each_online_cpu(cpu) {
4932                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4933
4934                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4935                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4936                                 page->pobjects, page->pages);
4937         }
4938 #endif
4939         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4940 }
4941 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4942
4943 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4944 {
4945         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4946 }
4947
4948 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4949                                 const char *buf, size_t length)
4950 {
4951         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4952         if (buf[0] == '1')
4953                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4954         return length;
4955 }
4956 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4957
4958 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4959 {
4960         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4961 }
4962 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4963
4964 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4965 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4966 {
4967         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4968 }
4969 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4970 #endif
4971
4972 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4973 {
4974         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4975 }
4976 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4977
4978 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4979 {
4980         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4981 }
4982 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4983
4984 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4985 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4986 {
4987         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4988 }
4989 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4990
4991 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4992 {
4993         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4994 }
4995 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4996
4997 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4998 {
4999         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5000 }
5001
5002 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
5003                                 const char *buf, size_t length)
5004 {
5005         s->flags &= ~SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5006         if (buf[0] == '1') {
5007                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5008                 s->flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5009         }
5010         return length;
5011 }
5012 SLAB_ATTR(sanity_checks);
5013
5014 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5015 {
5016         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5017 }
5018
5019 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5020                                                         size_t length)
5021 {
5022         /*
5023          * Tracing a merged cache is going to give confusing results
5024          * as well as cause other issues like converting a mergeable
5025          * cache into an umergeable one.
5026          */
5027         if (s->refcount > 1)
5028                 return -EINVAL;
5029
5030         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
5031         if (buf[0] == '1') {
5032                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5033                 s->flags |= SLAB_TRACE;
5034         }
5035         return length;
5036 }
5037 SLAB_ATTR(trace);
5038
5039 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5040 {
5041         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5042 }
5043
5044 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
5045                                 const char *buf, size_t length)
5046 {
5047         if (any_slab_objects(s))
5048                 return -EBUSY;
5049
5050         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
5051         if (buf[0] == '1') {
5052                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
5053         }
5054         calculate_sizes(s, -1);
5055         return length;
5056 }
5057 SLAB_ATTR(red_zone);
5058
5059 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5060 {
5061         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5062 }
5063
5064 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
5065                                 const char *buf, size_t length)
5066 {
5067         if (any_slab_objects(s))
5068                 return -EBUSY;
5069
5070         s->flags &= ~SLAB_POISON;
5071         if (buf[0] == '1') {
5072                 s->flags |= SLAB_POISON;
5073         }
5074         calculate_sizes(s, -1);
5075         return length;
5076 }
5077 SLAB_ATTR(poison);
5078
5079 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5080 {
5081         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5082 }
5083
5084 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
5085                                 const char *buf, size_t length)
5086 {
5087         if (any_slab_objects(s))
5088                 return -EBUSY;
5089
5090         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
5091         if (buf[0] == '1') {
5092                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5093                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
5094         }
5095         calculate_sizes(s, -1);
5096         return length;
5097 }
5098 SLAB_ATTR(store_user);
5099
5100 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5101 {
5102         return 0;
5103 }
5104
5105 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5106                         const char *buf, size_t length)
5107 {
5108         int ret = -EINVAL;
5109
5110         if (buf[0] == '1') {
5111                 ret = validate_slab_cache(s);
5112                 if (ret >= 0)
5113                         ret = length;
5114         }
5115         return ret;
5116 }
5117 SLAB_ATTR(validate);
5118
5119 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5120 {
5121         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5122                 return -ENOSYS;
5123         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5124 }
5125 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5126
5127 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5128 {
5129         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5130                 return -ENOSYS;
5131         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5132 }
5133 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5134 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5135
5136 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5137 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5138 {
5139         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5140 }
5141
5142 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5143                                                         size_t length)
5144 {
5145         if (s->refcount > 1)
5146                 return -EINVAL;
5147
5148         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
5149         if (buf[0] == '1')
5150                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
5151         return length;
5152 }
5153 SLAB_ATTR(failslab);
5154 #endif
5155
5156 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5157 {
5158         return 0;
5159 }
5160
5161 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5162                         const char *buf, size_t length)
5163 {
5164         if (buf[0] == '1')
5165                 kmem_cache_shrink(s);
5166         else
5167                 return -EINVAL;
5168         return length;
5169 }
5170 SLAB_ATTR(shrink);
5171
5172 #ifdef CONFIG_NUMA
5173 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5174 {
5175         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5176 }
5177
5178 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5179                                 const char *buf, size_t length)
5180 {
5181         unsigned long ratio;
5182         int err;
5183
5184         err = kstrtoul(buf, 10, &ratio);
5185         if (err)
5186                 return err;
5187
5188         if (ratio <= 100)
5189                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5190
5191         return length;
5192 }
5193 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5194 #endif
5195
5196 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5197 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5198 {
5199         unsigned long sum  = 0;
5200         int cpu;
5201         int len;
5202         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5203
5204         if (!data)
5205                 return -ENOMEM;
5206
5207         for_each_online_cpu(cpu) {
5208                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5209
5210                 data[cpu] = x;
5211                 sum += x;
5212         }
5213
5214         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5215
5216 #ifdef CONFIG_SMP
5217         for_each_online_cpu(cpu) {
5218                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5219                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5220         }
5221 #endif
5222         kfree(data);
5223         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5224 }
5225
5226 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5227 {
5228         int cpu;
5229
5230         for_each_online_cpu(cpu)
5231                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5232 }
5233
5234 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5235 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5236 {                                                               \
5237         return show_stat(s, buf, si);                           \
5238 }                                                               \
5239 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5240                                 const char *buf, size_t length) \
5241 {                                                               \
5242         if (buf[0] != '0')                                      \
5243                 return -EINVAL;                                 \
5244         clear_stat(s, si);                                      \
5245         return length;                                          \
5246 }                                                               \
5247 SLAB_ATTR(text);                                                \
5248
5249 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5250 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5251 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5252 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5253 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5254 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5255 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5256 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5257 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5258 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5259 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5260 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5261 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5262 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5263 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5264 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5265 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5266 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5267 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5268 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5269 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5270 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5271 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5272 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5273 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5274 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5275 #endif
5276
5277 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5278         &slab_size_attr.attr,
5279         &object_size_attr.attr,
5280         &objs_per_slab_attr.attr,
5281         &order_attr.attr,
5282         &min_partial_attr.attr,
5283         &cpu_partial_attr.attr,
5284         &objects_attr.attr,
5285         &objects_partial_attr.attr,
5286         &partial_attr.attr,
5287         &cpu_slabs_attr.attr,
5288         &ctor_attr.attr,
5289         &aliases_attr.attr,
5290         &align_attr.attr,
5291         &hwcache_align_attr.attr,
5292         &reclaim_account_attr.attr,
5293         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5294         &shrink_attr.attr,
5295         &reserved_attr.attr,
5296         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5297 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5298         &total_objects_attr.attr,
5299         &slabs_attr.attr,
5300         &sanity_checks_attr.attr,
5301         &trace_attr.attr,
5302         &red_zone_attr.attr,
5303         &poison_attr.attr,
5304         &store_user_attr.attr,
5305         &validate_attr.attr,
5306         &alloc_calls_attr.attr,
5307         &free_calls_attr.attr,
5308 #endif
5309 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5310         &cache_dma_attr.attr,
5311 #endif
5312 #ifdef CONFIG_NUMA
5313         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5314 #endif
5315 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5316         &alloc_fastpath_attr.attr,
5317         &alloc_slowpath_attr.attr,
5318         &free_fastpath_attr.attr,
5319         &free_slowpath_attr.attr,
5320         &free_frozen_attr.attr,
5321         &free_add_partial_attr.attr,
5322         &free_remove_partial_attr.attr,
5323         &alloc_from_partial_attr.attr,
5324         &alloc_slab_attr.attr,
5325         &alloc_refill_attr.attr,
5326         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5327         &free_slab_attr.attr,
5328         &cpuslab_flush_attr.attr,
5329         &deactivate_full_attr.attr,
5330         &deactivate_empty_attr.attr,
5331         &deactivate_to_head_attr.attr,
5332         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5333         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5334         &deactivate_bypass_attr.attr,
5335         &order_fallback_attr.attr,
5336         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5337         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5338         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5339         &cpu_partial_free_attr.attr,
5340         &cpu_partial_node_attr.attr,
5341         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5342 #endif
5343 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5344         &failslab_attr.attr,
5345 #endif
5346
5347         NULL
5348 };
5349
5350 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5351         .attrs = slab_attrs,
5352 };
5353
5354 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5355                                 struct attribute *attr,
5356                                 char *buf)
5357 {
5358         struct slab_attribute *attribute;
5359         struct kmem_cache *s;
5360         int err;
5361
5362         attribute = to_slab_attr(attr);
5363         s = to_slab(kobj);
5364
5365         if (!attribute->show)
5366                 return -EIO;
5367
5368         err = attribute->show(s, buf);
5369
5370         return err;
5371 }
5372
5373 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5374                                 struct attribute *attr,
5375                                 const char *buf, size_t len)
5376 {
5377         struct slab_attribute *attribute;
5378         struct kmem_cache *s;
5379         int err;
5380
5381         attribute = to_slab_attr(attr);
5382         s = to_slab(kobj);
5383
5384         if (!attribute->store)
5385                 return -EIO;
5386
5387         err = attribute->store(s, buf, len);
5388 #ifdef CONFIG_MEMCG
5389         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5390                 struct kmem_cache *c;
5391
5392                 mutex_lock(&slab_mutex);
5393                 if (s->max_attr_size < len)
5394                         s->max_attr_size = len;
5395
5396                 /*
5397                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5398                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5399                  * basically because not all attributes will have a well
5400                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5401                  * have permanent effects.
5402                  *
5403                  * Returning the error value of any of the children that fail
5404                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5405                  * error code won't be able to know anything about the state of
5406                  * the cache.
5407                  *
5408                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5409                  * has well defined semantics. The cache being written to
5410                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5411                  * through the descendants with best-effort propagation.
5412                  */
5413                 for_each_memcg_cache(c, s)
5414                         attribute->store(c, buf, len);
5415                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5416         }
5417 #endif
5418         return err;
5419 }
5420
5421 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5422 {
5423 #ifdef CONFIG_MEMCG
5424         int i;
5425         char *buffer = NULL;
5426         struct kmem_cache *root_cache;
5427
5428         if (is_root_cache(s))
5429                 return;
5430
5431         root_cache = s->memcg_params.root_cache;
5432
5433         /*
5434          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5435          * in copying default values around
5436          */
5437         if (!root_cache->max_attr_size)
5438                 return;
5439
5440         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5441                 char mbuf[64];
5442                 char *buf;
5443                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5444
5445                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5446                         continue;
5447
5448                 /*
5449                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5450                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5451                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5452                  *
5453                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5454                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5455                  * theoretically happen.
5456                  */
5457                 if (buffer)
5458                         buf = buffer;
5459                 else if (root_cache->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5460                         buf = mbuf;
5461                 else {
5462                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5463                         if (WARN_ON(!buffer))
5464                                 continue;
5465                         buf = buffer;
5466                 }
5467
5468                 attr->show(root_cache, buf);
5469                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5470         }
5471
5472         if (buffer)
5473                 free_page((unsigned long)buffer);
5474 #endif
5475 }
5476
5477 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5478 {
5479         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5480 }
5481
5482 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5483         .show = slab_attr_show,
5484         .store = slab_attr_store,
5485 };
5486
5487 static struct kobj_type slab_ktype = {
5488         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5489         .release = kmem_cache_release,
5490 };
5491
5492 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5493 {
5494         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5495
5496         if (ktype == &slab_ktype)
5497                 return 1;
5498         return 0;
5499 }
5500
5501 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5502         .filter = uevent_filter,
5503 };
5504
5505 static struct kset *slab_kset;
5506
5507 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5508 {
5509 #ifdef CONFIG_MEMCG
5510         if (!is_root_cache(s))
5511                 return s->memcg_params.root_cache->memcg_kset;
5512 #endif
5513         return slab_kset;
5514 }
5515
5516 #define ID_STR_LENGTH 64
5517
5518 /* Create a unique string id for a slab cache:
5519  *
5520  * Format       :[flags-]size
5521  */
5522 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5523 {
5524         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5525         char *p = name;
5526
5527         BUG_ON(!name);
5528
5529         *p++ = ':';
5530         /*
5531          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5532          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5533          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5534          * are matched during merging to guarantee that the id is
5535          * unique.
5536          */
5537         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5538                 *p++ = 'd';
5539         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5540                 *p++ = 'a';
5541         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5542                 *p++ = 'F';
5543         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5544                 *p++ = 't';
5545         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5546                 *p++ = 'A';
5547         if (p != name + 1)
5548                 *p++ = '-';
5549         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5550
5551         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5552         return name;
5553 }
5554
5555 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5556 {
5557         int err;
5558         const char *name;
5559         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5560
5561         if (unmergeable) {
5562                 /*
5563                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5564                  * This is typically the case for debug situations. In that
5565                  * case we can catch duplicate names easily.
5566                  */
5567                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5568                 name = s->name;
5569         } else {
5570                 /*
5571                  * Create a unique name for the slab as a target
5572                  * for the symlinks.
5573                  */
5574                 name = create_unique_id(s);
5575         }
5576
5577         s->kobj.kset = cache_kset(s);
5578         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5579         if (err)
5580                 goto out;
5581
5582         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5583         if (err)
5584                 goto out_del_kobj;
5585
5586 #ifdef CONFIG_MEMCG
5587         if (is_root_cache(s)) {
5588                 s->memcg_kset = kset_create_and_add("cgroup", NULL, &s->kobj);
5589                 if (!s->memcg_kset) {
5590                         err = -ENOMEM;
5591                         goto out_del_kobj;
5592                 }
5593         }
5594 #endif
5595
5596         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5597         if (!unmergeable) {
5598                 /* Setup first alias */
5599                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5600         }
5601 out:
5602         if (!unmergeable)
5603                 kfree(name);
5604         return err;
5605 out_del_kobj:
5606         kobject_del(&s->kobj);
5607         goto out;
5608 }
5609
5610 void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5611 {
5612         if (slab_state < FULL)
5613                 /*
5614                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5615                  * cache from sysfs.
5616                  */
5617                 return;
5618
5619 #ifdef CONFIG_MEMCG
5620         kset_unregister(s->memcg_kset);
5621 #endif
5622         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5623         kobject_del(&s->kobj);
5624         kobject_put(&s->kobj);
5625 }
5626
5627 /*
5628  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5629  * available lest we lose that information.
5630  */
5631 struct saved_alias {
5632         struct kmem_cache *s;
5633         const char *name;
5634         struct saved_alias *next;
5635 };
5636
5637 static struct saved_alias *alias_list;
5638
5639 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5640 {
5641         struct saved_alias *al;
5642
5643         if (slab_state == FULL) {
5644                 /*
5645                  * If we have a leftover link then remove it.
5646                  */
5647                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5648                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5649         }
5650
5651         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5652         if (!al)
5653                 return -ENOMEM;
5654
5655         al->s = s;
5656         al->name = name;
5657         al->next = alias_list;
5658         alias_list = al;
5659         return 0;
5660 }
5661
5662 static int __init slab_sysfs_init(void)
5663 {
5664         struct kmem_cache *s;
5665         int err;
5666
5667         mutex_lock(&slab_mutex);
5668
5669         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5670         if (!slab_kset) {
5671                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5672                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5673                 return -ENOSYS;
5674         }
5675
5676         slab_state = FULL;
5677
5678         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5679                 err = sysfs_slab_add(s);
5680                 if (err)
5681                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5682                                s->name);
5683         }
5684
5685         while (alias_list) {
5686                 struct saved_alias *al = alias_list;
5687
5688                 alias_list = alias_list->next;
5689                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5690                 if (err)
5691                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5692                                al->name);
5693                 kfree(al);
5694         }
5695
5696         mutex_unlock(&slab_mutex);
5697         resiliency_test();
5698         return 0;
5699 }
5700
5701 __initcall(slab_sysfs_init);
5702 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5703
5704 /*
5705  * The /proc/slabinfo ABI
5706  */
5707 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5708 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5709 {
5710         unsigned long nr_slabs = 0;
5711         unsigned long nr_objs = 0;
5712         unsigned long nr_free = 0;
5713         int node;
5714         struct kmem_cache_node *n;
5715
5716         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5717                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5718                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5719                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5720         }
5721
5722         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5723         sinfo->num_objs = nr_objs;
5724         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5725         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5726         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5727         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5728 }
5729
5730 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5731 {
5732 }
5733
5734 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5735                        size_t count, loff_t *ppos)
5736 {
5737         return -EIO;
5738 }
5739 #endif /* CONFIG_SLABINFO */