mm/slab.h

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