mm/slab_common.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Slab allocator functions that are independent of the allocator strategy
   4  *
   5  * (C) 2012 Christoph Lameter <cl@linux.com>
   6  */
   7 #include <linux/slab.h>
   8
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/poison.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/memory.h>
  13 #include <linux/cache.h>
  14 #include <linux/compiler.h>
  15 #include <linux/kfence.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/cpu.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/proc_fs.h>
  21 #include <linux/debugfs.h>
  22 #include <linux/kasan.h>
  23 #include <asm/cacheflush.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/page.h>
  26 #include <linux/memcontrol.h>
  27 #include <linux/stackdepot.h>
  28
  29 #include "internal.h"
  30 #include "slab.h"
  31
  32 #define CREATE_TRACE_POINTS
  33 #include <trace/events/kmem.h>
  34
  35 enum slab_state slab_state;
  36 LIST_HEAD(slab_caches);
  37 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
  38 struct kmem_cache *kmem_cache;
  39
  40 static LIST_HEAD(slab_caches_to_rcu_destroy);
  41 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work);
  42 static DECLARE_WORK(slab_caches_to_rcu_destroy_work,
  43                     slab_caches_to_rcu_destroy_workfn);
  44
  45 /*
  46  * Set of flags that will prevent slab merging
  47  */
  48 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
  49                 SLAB_TRACE | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
  50                 SLAB_FAILSLAB | kasan_never_merge())
  51
  52 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_CACHE_DMA | \
  53                          SLAB_CACHE_DMA32 | SLAB_ACCOUNT)
  54
  55 /*
  56  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
  57  */
  58 static bool slab_nomerge = !IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_MERGE_DEFAULT);
  59
  60 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
  61 {
  62         slab_nomerge = true;
  63         return 1;
  64 }
  65
  66 static int __init setup_slab_merge(char *str)
  67 {
  68         slab_nomerge = false;
  69         return 1;
  70 }
  71
  72 #ifdef CONFIG_SLUB
  73 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
  74 __setup_param("slub_merge", slub_merge, setup_slab_merge, 0);
  75 #endif
  76
  77 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
  78 __setup("slab_merge", setup_slab_merge);
  79
  80 /*
  81  * Determine the size of a slab object
  82  */
  83 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
  84 {
  85         return s->object_size;
  86 }
  87 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
  88
  89 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  90 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
  91 {
  92         if (!name || in_interrupt() || size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
  93                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
  94                 return -EINVAL;
  95         }
  96
  97         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
  98         return 0;
  99 }
 100 #else
 101 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
 102 {
 103         return 0;
 104 }
 105 #endif
 106
 107 /*
 108  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 109  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 110  */
 111 static unsigned int calculate_alignment(slab_flags_t flags,
 112                 unsigned int align, unsigned int size)
 113 {
 114         /*
 115          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 116          * suggestion if the object is sufficiently large.
 117          *
 118          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 119          * alignment though. If that is greater then use it.
 120          */
 121         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 122                 unsigned int ralign;
 123
 124                 ralign = cache_line_size();
 125                 while (size <= ralign / 2)
 126                         ralign /= 2;
 127                 align = max(align, ralign);
 128         }
 129
 130         align = max(align, arch_slab_minalign());
 131
 132         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Find a mergeable slab cache
 137  */
 138 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
 139 {
 140         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 141                 return 1;
 142
 143         if (s->ctor)
 144                 return 1;
 145
 146         if (s->usersize)
 147                 return 1;
 148
 149         /*
 150          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
 151          */
 152         if (s->refcount < 0)
 153                 return 1;
 154
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned int size, unsigned int align,
 159                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
 160 {
 161         struct kmem_cache *s;
 162
 163         if (slab_nomerge)
 164                 return NULL;
 165
 166         if (ctor)
 167                 return NULL;
 168
 169         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
 170         align = calculate_alignment(flags, align, size);
 171         size = ALIGN(size, align);
 172         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name);
 173
 174         if (flags & SLAB_NEVER_MERGE)
 175                 return NULL;
 176
 177         list_for_each_entry_reverse(s, &slab_caches, list) {
 178                 if (slab_unmergeable(s))
 179                         continue;
 180
 181                 if (size > s->size)
 182                         continue;
 183
 184                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
 185                         continue;
 186                 /*
 187                  * Check if alignment is compatible.
 188                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
 189                  */
 190                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
 191                         continue;
 192
 193                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
 194                         continue;
 195
 196                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
 197                         (align > s->align || s->align % align))
 198                         continue;
 199
 200                 return s;
 201         }
 202         return NULL;
 203 }
 204
 205 static struct kmem_cache *create_cache(const char *name,
 206                 unsigned int object_size, unsigned int align,
 207                 slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
 208                 unsigned int usersize, void (*ctor)(void *),
 209                 struct kmem_cache *root_cache)
 210 {
 211         struct kmem_cache *s;
 212         int err;
 213
 214         if (WARN_ON(useroffset + usersize > object_size))
 215                 useroffset = usersize = 0;
 216
 217         err = -ENOMEM;
 218         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 219         if (!s)
 220                 goto out;
 221
 222         s->name = name;
 223         s->size = s->object_size = object_size;
 224         s->align = align;
 225         s->ctor = ctor;
 226         s->useroffset = useroffset;
 227         s->usersize = usersize;
 228
 229         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 230         if (err)
 231                 goto out_free_cache;
 232
 233         s->refcount = 1;
 234         list_add(&s->list, &slab_caches);
 235 out:
 236         if (err)
 237                 return ERR_PTR(err);
 238         return s;
 239
 240 out_free_cache:
 241         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 242         goto out;
 243 }
 244
 245 /**
 246  * kmem_cache_create_usercopy - Create a cache with a region suitable
 247  * for copying to userspace
 248  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 249  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 250  * @align: The required alignment for the objects.
 251  * @flags: SLAB flags
 252  * @useroffset: Usercopy region offset
 253  * @usersize: Usercopy region size
 254  * @ctor: A constructor for the objects.
 255  *
 256  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 257  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 258  *
 259  * The flags are
 260  *
 261  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 262  * to catch references to uninitialised memory.
 263  *
 264  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 265  * for buffer overruns.
 266  *
 267  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 268  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 269  * as davem.
 270  *
 271  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 272  */
 273 struct kmem_cache *
 274 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
 275                   unsigned int size, unsigned int align,
 276                   slab_flags_t flags,
 277                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
 278                   void (*ctor)(void *))
 279 {
 280         struct kmem_cache *s = NULL;
 281         const char *cache_name;
 282         int err;
 283
 284 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 285         /*
 286          * If no slub_debug was enabled globally, the static key is not yet
 287          * enabled by setup_slub_debug(). Enable it if the cache is being
 288          * created with any of the debugging flags passed explicitly.
 289          * It's also possible that this is the first cache created with
 290          * SLAB_STORE_USER and we should init stack_depot for it.
 291          */
 292         if (flags & SLAB_DEBUG_FLAGS)
 293                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
 294         if (flags & SLAB_STORE_USER)
 295                 stack_depot_init();
 296 #endif
 297
 298         mutex_lock(&slab_mutex);
 299
 300         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 301         if (err) {
 302                 goto out_unlock;
 303         }
 304
 305         /* Refuse requests with allocator specific flags */
 306         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
 307                 err = -EINVAL;
 308                 goto out_unlock;
 309         }
 310
 311         /*
 312          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 313          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 314          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 315          * passed flags.
 316          */
 317         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 318
 319         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
 320         if (WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
 321             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
 322                 usersize = useroffset = 0;
 323
 324         if (!usersize)
 325                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 326         if (s)
 327                 goto out_unlock;
 328
 329         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
 330         if (!cache_name) {
 331                 err = -ENOMEM;
 332                 goto out_unlock;
 333         }
 334
 335         s = create_cache(cache_name, size,
 336                          calculate_alignment(flags, align, size),
 337                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL);
 338         if (IS_ERR(s)) {
 339                 err = PTR_ERR(s);
 340                 kfree_const(cache_name);
 341         }
 342
 343 out_unlock:
 344         mutex_unlock(&slab_mutex);
 345
 346         if (err) {
 347                 if (flags & SLAB_PANIC)
 348                         panic("%s: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 349                                 __func__, name, err);
 350                 else {
 351                         pr_warn("%s(%s) failed with error %d\n",
 352                                 __func__, name, err);
 353                         dump_stack();
 354                 }
 355                 return NULL;
 356         }
 357         return s;
 358 }
 359 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
 360
 361 /**
 362  * kmem_cache_create - Create a cache.
 363  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 364  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 365  * @align: The required alignment for the objects.
 366  * @flags: SLAB flags
 367  * @ctor: A constructor for the objects.
 368  *
 369  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 370  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 371  *
 372  * The flags are
 373  *
 374  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 375  * to catch references to uninitialised memory.
 376  *
 377  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 378  * for buffer overruns.
 379  *
 380  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 381  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 382  * as davem.
 383  *
 384  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 385  */
 386 struct kmem_cache *
 387 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 388                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 389 {
 390         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
 391                                           ctor);
 392 }
 393 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 394
 395 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 396 /*
 397  * For a given kmem_cache, kmem_cache_destroy() should only be called
 398  * once or there will be a use-after-free problem. The actual deletion
 399  * and release of the kobject does not need slab_mutex or cpu_hotplug_lock
 400  * protection. So they are now done without holding those locks.
 401  *
 402  * Note that there will be a slight delay in the deletion of sysfs files
 403  * if kmem_cache_release() is called indrectly from a work function.
 404  */
 405 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 406 {
 407         sysfs_slab_unlink(s);
 408         sysfs_slab_release(s);
 409 }
 410 #else
 411 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 412 {
 413         slab_kmem_cache_release(s);
 414 }
 415 #endif
 416
 417 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
 418 {
 419         LIST_HEAD(to_destroy);
 420         struct kmem_cache *s, *s2;
 421
 422         /*
 423          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
 424          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
 425          * through RCU and the associated kmem_cache are dereferenced
 426          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
 427          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
 428          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
 429          * asynchronously.
 430          */
 431         mutex_lock(&slab_mutex);
 432         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
 433         mutex_unlock(&slab_mutex);
 434
 435         if (list_empty(&to_destroy))
 436                 return;
 437
 438         rcu_barrier();
 439
 440         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
 441                 debugfs_slab_release(s);
 442                 kfence_shutdown_cache(s);
 443                 kmem_cache_release(s);
 444         }
 445 }
 446
 447 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
 448 {
 449         /* free asan quarantined objects */
 450         kasan_cache_shutdown(s);
 451
 452         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
 453                 return -EBUSY;
 454
 455         list_del(&s->list);
 456
 457         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
 458                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
 459                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
 460         } else {
 461                 kfence_shutdown_cache(s);
 462                 debugfs_slab_release(s);
 463         }
 464
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 469 {
 470         __kmem_cache_release(s);
 471         kfree_const(s->name);
 472         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 473 }
 474
 475 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 476 {
 477         int refcnt;
 478         bool rcu_set;
 479
 480         if (unlikely(!s) || !kasan_check_byte(s))
 481                 return;
 482
 483         cpus_read_lock();
 484         mutex_lock(&slab_mutex);
 485
 486         rcu_set = s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU;
 487
 488         refcnt = --s->refcount;
 489         if (refcnt)
 490                 goto out_unlock;
 491
 492         WARN(shutdown_cache(s),
 493              "%s %s: Slab cache still has objects when called from %pS",
 494              __func__, s->name, (void *)_RET_IP_);
 495 out_unlock:
 496         mutex_unlock(&slab_mutex);
 497         cpus_read_unlock();
 498         if (!refcnt && !rcu_set)
 499                 kmem_cache_release(s);
 500 }
 501 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 502
 503 /**
 504  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 505  * @cachep: The cache to shrink.
 506  *
 507  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 508  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 509  *
 510  * Return: %0 if all slabs were released, non-zero otherwise
 511  */
 512 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 513 {
 514         kasan_cache_shrink(cachep);
 515
 516         return __kmem_cache_shrink(cachep);
 517 }
 518 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 519
 520 bool slab_is_available(void)
 521 {
 522         return slab_state >= UP;
 523 }
 524
 525 #ifdef CONFIG_PRINTK
 526 /**
 527  * kmem_valid_obj - does the pointer reference a valid slab object?
 528  * @object: pointer to query.
 529  *
 530  * Return: %true if the pointer is to a not-yet-freed object from
 531  * kmalloc() or kmem_cache_alloc(), either %true or %false if the pointer
 532  * is to an already-freed object, and %false otherwise.
 533  */
 534 bool kmem_valid_obj(void *object)
 535 {
 536         struct folio *folio;
 537
 538         /* Some arches consider ZERO_SIZE_PTR to be a valid address. */
 539         if (object < (void *)PAGE_SIZE || !virt_addr_valid(object))
 540                 return false;
 541         folio = virt_to_folio(object);
 542         return folio_test_slab(folio);
 543 }
 544 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_valid_obj);
 545
 546 static void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
 547 {
 548         if (__kfence_obj_info(kpp, object, slab))
 549                 return;
 550         __kmem_obj_info(kpp, object, slab);
 551 }
 552
 553 /**
 554  * kmem_dump_obj - Print available slab provenance information
 555  * @object: slab object for which to find provenance information.
 556  *
 557  * This function uses pr_cont(), so that the caller is expected to have
 558  * printed out whatever preamble is appropriate.  The provenance information
 559  * depends on the type of object and on how much debugging is enabled.
 560  * For a slab-cache object, the fact that it is a slab object is printed,
 561  * and, if available, the slab name, return address, and stack trace from
 562  * the allocation and last free path of that object.
 563  *
 564  * This function will splat if passed a pointer to a non-slab object.
 565  * If you are not sure what type of object you have, you should instead
 566  * use mem_dump_obj().
 567  */
 568 void kmem_dump_obj(void *object)
 569 {
 570         char *cp = IS_ENABLED(CONFIG_MMU) ? "" : "/vmalloc";
 571         int i;
 572         struct slab *slab;
 573         unsigned long ptroffset;
 574         struct kmem_obj_info kp = { };
 575
 576         if (WARN_ON_ONCE(!virt_addr_valid(object)))
 577                 return;
 578         slab = virt_to_slab(object);
 579         if (WARN_ON_ONCE(!slab)) {
 580                 pr_cont(" non-slab memory.\n");
 581                 return;
 582         }
 583         kmem_obj_info(&kp, object, slab);
 584         if (kp.kp_slab_cache)
 585                 pr_cont(" slab%s %s", cp, kp.kp_slab_cache->name);
 586         else
 587                 pr_cont(" slab%s", cp);
 588         if (is_kfence_address(object))
 589                 pr_cont(" (kfence)");
 590         if (kp.kp_objp)
 591                 pr_cont(" start %px", kp.kp_objp);
 592         if (kp.kp_data_offset)
 593                 pr_cont(" data offset %lu", kp.kp_data_offset);
 594         if (kp.kp_objp) {
 595                 ptroffset = ((char *)object - (char *)kp.kp_objp) - kp.kp_data_offset;
 596                 pr_cont(" pointer offset %lu", ptroffset);
 597         }
 598         if (kp.kp_slab_cache && kp.kp_slab_cache->usersize)
 599                 pr_cont(" size %u", kp.kp_slab_cache->usersize);
 600         if (kp.kp_ret)
 601                 pr_cont(" allocated at %pS\n", kp.kp_ret);
 602         else
 603                 pr_cont("\n");
 604         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_stack); i++) {
 605                 if (!kp.kp_stack[i])
 606                         break;
 607                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_stack[i]);
 608         }
 609
 610         if (kp.kp_free_stack[0])
 611                 pr_cont(" Free path:\n");
 612
 613         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_free_stack); i++) {
 614                 if (!kp.kp_free_stack[i])
 615                         break;
 616                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_free_stack[i]);
 617         }
 618
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_dump_obj);
 621 #endif
 622
 623 #ifndef CONFIG_SLOB
 624 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 625 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
 626                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 627                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 628 {
 629         int err;
 630         unsigned int align = ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
 631
 632         s->name = name;
 633         s->size = s->object_size = size;
 634
 635         /*
 636          * For power of two sizes, guarantee natural alignment for kmalloc
 637          * caches, regardless of SL*B debugging options.
 638          */
 639         if (is_power_of_2(size))
 640                 align = max(align, size);
 641         s->align = calculate_alignment(flags, align, size);
 642
 643         s->useroffset = useroffset;
 644         s->usersize = usersize;
 645
 646         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 647
 648         if (err)
 649                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
 650                                         name, size, err);
 651
 652         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 653 }
 654
 655 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
 656                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 657                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 658 {
 659         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 660
 661         if (!s)
 662                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 663
 664         create_boot_cache(s, name, size, flags | SLAB_KMALLOC, useroffset,
 665                                                                 usersize);
 666         kasan_cache_create_kmalloc(s);
 667         list_add(&s->list, &slab_caches);
 668         s->refcount = 1;
 669         return s;
 670 }
 671
 672 struct kmem_cache *
 673 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init =
 674 { /* initialization for https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=42570 */ };
 675 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 676
 677 /*
 678  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 679  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 680  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 681  * fls.
 682  */
 683 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
 684         3,      /* 8 */
 685         4,      /* 16 */
 686         5,      /* 24 */
 687         5,      /* 32 */
 688         6,      /* 40 */
 689         6,      /* 48 */
 690         6,      /* 56 */
 691         6,      /* 64 */
 692         1,      /* 72 */
 693         1,      /* 80 */
 694         1,      /* 88 */
 695         1,      /* 96 */
 696         7,      /* 104 */
 697         7,      /* 112 */
 698         7,      /* 120 */
 699         7,      /* 128 */
 700         2,      /* 136 */
 701         2,      /* 144 */
 702         2,      /* 152 */
 703         2,      /* 160 */
 704         2,      /* 168 */
 705         2,      /* 176 */
 706         2,      /* 184 */
 707         2       /* 192 */
 708 };
 709
 710 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
 711 {
 712         return (bytes - 1) / 8;
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
 717  * allocation
 718  */
 719 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
 720 {
 721         unsigned int index;
 722
 723         if (size <= 192) {
 724                 if (!size)
 725                         return ZERO_SIZE_PTR;
 726
 727                 index = size_index[size_index_elem(size)];
 728         } else {
 729                 if (WARN_ON_ONCE(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
 730                         return NULL;
 731                 index = fls(size - 1);
 732         }
 733
 734         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index];
 735 }
 736
 737 size_t kmalloc_size_roundup(size_t size)
 738 {
 739         struct kmem_cache *c;
 740
 741         /* Short-circuit the 0 size case. */
 742         if (unlikely(size == 0))
 743                 return 0;
 744         /* Short-circuit saturated "too-large" case. */
 745         if (unlikely(size == SIZE_MAX))
 746                 return SIZE_MAX;
 747         /* Above the smaller buckets, size is a multiple of page size. */
 748         if (size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)
 749                 return PAGE_SIZE << get_order(size);
 750
 751         /* The flags don't matter since size_index is common to all. */
 752         c = kmalloc_slab(size, GFP_KERNEL);
 753         return c ? c->object_size : 0;
 754 }
 755 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_size_roundup);
 756
 757 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 758 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)    .name[KMALLOC_DMA] = "dma-kmalloc-" #sz,
 759 #else
 760 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)
 761 #endif
 762
 763 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 764 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz) .name[KMALLOC_CGROUP] = "kmalloc-cg-" #sz,
 765 #else
 766 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz)
 767 #endif
 768
 769 #define INIT_KMALLOC_INFO(__size, __short_size)                 \
 770 {                                                               \
 771         .name[KMALLOC_NORMAL]  = "kmalloc-" #__short_size,      \
 772         .name[KMALLOC_RECLAIM] = "kmalloc-rcl-" #__short_size,  \
 773         KMALLOC_CGROUP_NAME(__short_size)                       \
 774         KMALLOC_DMA_NAME(__short_size)                          \
 775         .size = __size,                                         \
 776 }
 777
 778 /*
 779  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
 780  * kmalloc_index() supports up to 2^21=2MB, so the final entry of the table is
 781  * kmalloc-2M.
 782  */
 783 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
 784         INIT_KMALLOC_INFO(0, 0),
 785         INIT_KMALLOC_INFO(96, 96),
 786         INIT_KMALLOC_INFO(192, 192),
 787         INIT_KMALLOC_INFO(8, 8),
 788         INIT_KMALLOC_INFO(16, 16),
 789         INIT_KMALLOC_INFO(32, 32),
 790         INIT_KMALLOC_INFO(64, 64),
 791         INIT_KMALLOC_INFO(128, 128),
 792         INIT_KMALLOC_INFO(256, 256),
 793         INIT_KMALLOC_INFO(512, 512),
 794         INIT_KMALLOC_INFO(1024, 1k),
 795         INIT_KMALLOC_INFO(2048, 2k),
 796         INIT_KMALLOC_INFO(4096, 4k),
 797         INIT_KMALLOC_INFO(8192, 8k),
 798         INIT_KMALLOC_INFO(16384, 16k),
 799         INIT_KMALLOC_INFO(32768, 32k),
 800         INIT_KMALLOC_INFO(65536, 64k),
 801         INIT_KMALLOC_INFO(131072, 128k),
 802         INIT_KMALLOC_INFO(262144, 256k),
 803         INIT_KMALLOC_INFO(524288, 512k),
 804         INIT_KMALLOC_INFO(1048576, 1M),
 805         INIT_KMALLOC_INFO(2097152, 2M)
 806 };
 807
 808 /*
 809  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
 810  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
 811  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
 812  *
 813  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
 814  * handle the index determination for the smaller caches.
 815  *
 816  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
 817  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
 818  */
 819 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
 820 {
 821         unsigned int i;
 822
 823         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
 824                 !is_power_of_2(KMALLOC_MIN_SIZE));
 825
 826         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
 827                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
 828
 829                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
 830                         break;
 831                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
 832         }
 833
 834         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
 835                 /*
 836                  * The 96 byte sized cache is not used if the alignment
 837                  * is 64 byte.
 838                  */
 839                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
 840                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
 841
 842         }
 843
 844         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
 845                 /*
 846                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
 847                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
 848                  * instead.
 849                  */
 850                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
 851                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
 852         }
 853 }
 854
 855 static void __init
 856 new_kmalloc_cache(int idx, enum kmalloc_cache_type type, slab_flags_t flags)
 857 {
 858         if (type == KMALLOC_RECLAIM) {
 859                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
 860         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_CGROUP)) {
 861                 if (mem_cgroup_kmem_disabled()) {
 862                         kmalloc_caches[type][idx] = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][idx];
 863                         return;
 864                 }
 865                 flags |= SLAB_ACCOUNT;
 866         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && (type == KMALLOC_DMA)) {
 867                 flags |= SLAB_CACHE_DMA;
 868         }
 869
 870         kmalloc_caches[type][idx] = create_kmalloc_cache(
 871                                         kmalloc_info[idx].name[type],
 872                                         kmalloc_info[idx].size, flags, 0,
 873                                         kmalloc_info[idx].size);
 874
 875         /*
 876          * If CONFIG_MEMCG_KMEM is enabled, disable cache merging for
 877          * KMALLOC_NORMAL caches.
 878          */
 879         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_NORMAL))
 880                 kmalloc_caches[type][idx]->refcount = -1;
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
 885  * may already have been created because they were needed to
 886  * enable allocations for slab creation.
 887  */
 888 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
 889 {
 890         int i;
 891         enum kmalloc_cache_type type;
 892
 893         /*
 894          * Including KMALLOC_CGROUP if CONFIG_MEMCG_KMEM defined
 895          */
 896         for (type = KMALLOC_NORMAL; type < NR_KMALLOC_TYPES; type++) {
 897                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 898                         if (!kmalloc_caches[type][i])
 899                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
 900
 901                         /*
 902                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
 903                          * These have to be created immediately after the
 904                          * earlier power of two caches
 905                          */
 906                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
 907                                         !kmalloc_caches[type][1])
 908                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
 909                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
 910                                         !kmalloc_caches[type][2])
 911                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
 912                 }
 913         }
 914
 915         /* Kmalloc array is now usable */
 916         slab_state = UP;
 917 }
 918
 919 void free_large_kmalloc(struct folio *folio, void *object)
 920 {
 921         unsigned int order = folio_order(folio);
 922
 923         if (WARN_ON_ONCE(order == 0))
 924                 pr_warn_once("object pointer: 0x%p\n", object);
 925
 926         kmemleak_free(object);
 927         kasan_kfree_large(object);
 928         kmsan_kfree_large(object);
 929
 930         mod_lruvec_page_state(folio_page(folio, 0), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
 931                               -(PAGE_SIZE << order));
 932         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
 933 }
 934
 935 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
 936 static __always_inline
 937 void *__do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, unsigned long caller)
 938 {
 939         struct kmem_cache *s;
 940         void *ret;
 941
 942         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
 943                 ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
 944                 trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size,
 945                               PAGE_SIZE << get_order(size), flags, node);
 946                 return ret;
 947         }
 948
 949         s = kmalloc_slab(size, flags);
 950
 951         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
 952                 return s;
 953
 954         ret = __kmem_cache_alloc_node(s, flags, node, size, caller);
 955         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
 956         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
 957         return ret;
 958 }
 959
 960 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
 961 {
 962         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, _RET_IP_);
 963 }
 964 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
 965
 966 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
 967 {
 968         return __do_kmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
 969 }
 970 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
 971
 972 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
 973                                   int node, unsigned long caller)
 974 {
 975         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, caller);
 976 }
 977 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
 978
 979 /**
 980  * kfree - free previously allocated memory
 981  * @object: pointer returned by kmalloc.
 982  *
 983  * If @object is NULL, no operation is performed.
 984  *
 985  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
 986  * or you will run into trouble.
 987  */
 988 void kfree(const void *object)
 989 {
 990         struct folio *folio;
 991         struct slab *slab;
 992         struct kmem_cache *s;
 993
 994         trace_kfree(_RET_IP_, object);
 995
 996         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(object)))
 997                 return;
 998
 999         folio = virt_to_folio(object);
1000         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1001                 free_large_kmalloc(folio, (void *)object);
1002                 return;
1003         }
1004
1005         slab = folio_slab(folio);
1006         s = slab->slab_cache;
1007         __kmem_cache_free(s, (void *)object, _RET_IP_);
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(kfree);
1010
1011 /**
1012  * __ksize -- Report full size of underlying allocation
1013  * @objp: pointer to the object
1014  *
1015  * This should only be used internally to query the true size of allocations.
1016  * It is not meant to be a way to discover the usable size of an allocation
1017  * after the fact. Instead, use kmalloc_size_roundup(). Using memory beyond
1018  * the originally requested allocation size may trigger KASAN, UBSAN_BOUNDS,
1019  * and/or FORTIFY_SOURCE.
1020  *
1021  * Return: size of the actual memory used by @objp in bytes
1022  */
1023 size_t __ksize(const void *object)
1024 {
1025         struct folio *folio;
1026
1027         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
1028                 return 0;
1029
1030         folio = virt_to_folio(object);
1031
1032         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1033                 if (WARN_ON(folio_size(folio) <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
1034                         return 0;
1035                 if (WARN_ON(object != folio_address(folio)))
1036                         return 0;
1037                 return folio_size(folio);
1038         }
1039
1040         return slab_ksize(folio_slab(folio)->slab_cache);
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_TRACING
1044 void *kmalloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1045 {
1046         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE,
1047                                             size, _RET_IP_);
1048
1049         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, NUMA_NO_NODE);
1050
1051         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1052         return ret;
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_trace);
1055
1056 void *kmalloc_node_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1057                          int node, size_t size)
1058 {
1059         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node, size, _RET_IP_);
1060
1061         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, node);
1062
1063         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1064         return ret;
1065 }
1066 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node_trace);
1067 #endif /* !CONFIG_TRACING */
1068 #endif /* !CONFIG_SLOB */
1069
1070 gfp_t kmalloc_fix_flags(gfp_t flags)
1071 {
1072         gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1073
1074         flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1075         pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1076                         invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1077         dump_stack();
1078
1079         return flags;
1080 }
1081
1082 /*
1083  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1084  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1085  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1086  */
1087
1088 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1089 {
1090         struct page *page;
1091         void *ptr = NULL;
1092         unsigned int order = get_order(size);
1093
1094         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1095                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1096
1097         flags |= __GFP_COMP;
1098         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
1099         if (page) {
1100                 ptr = page_address(page);
1101                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
1102                                       PAGE_SIZE << order);
1103         }
1104
1105         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1106         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1107         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1108         kmsan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1109
1110         return ptr;
1111 }
1112
1113 void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
1114 {
1115         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
1116
1117         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1118                       flags, NUMA_NO_NODE);
1119         return ret;
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large);
1122
1123 void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1124 {
1125         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
1126
1127         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1128                       flags, node);
1129         return ret;
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large_node);
1132
1133 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1134 /* Randomize a generic freelist */
1135 static void freelist_randomize(struct rnd_state *state, unsigned int *list,
1136                                unsigned int count)
1137 {
1138         unsigned int rand;
1139         unsigned int i;
1140
1141         for (i = 0; i < count; i++)
1142                 list[i] = i;
1143
1144         /* Fisher-Yates shuffle */
1145         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1146                 rand = prandom_u32_state(state);
1147                 rand %= (i + 1);
1148                 swap(list[i], list[rand]);
1149         }
1150 }
1151
1152 /* Create a random sequence per cache */
1153 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1154                                     gfp_t gfp)
1155 {
1156         struct rnd_state state;
1157
1158         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1159                 return 0;
1160
1161         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1162         if (!cachep->random_seq)
1163                 return -ENOMEM;
1164
1165         /* Get best entropy at this stage of boot */
1166         prandom_seed_state(&state, get_random_long());
1167
1168         freelist_randomize(&state, cachep->random_seq, count);
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1173 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1174 {
1175         kfree(cachep->random_seq);
1176         cachep->random_seq = NULL;
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1179
1180 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1181 #ifdef CONFIG_SLAB
1182 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1183 #else
1184 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1185 #endif
1186
1187 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1188 {
1189         /*
1190          * Output format version, so at least we can change it
1191          * without _too_ many complaints.
1192          */
1193 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1194         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1195 #else
1196         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1197 #endif
1198         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1199         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1200         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1201 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1202         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1203         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1204 #endif
1205         seq_putc(m, '\n');
1206 }
1207
1208 static void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1209 {
1210         mutex_lock(&slab_mutex);
1211         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
1212 }
1213
1214 static void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1215 {
1216         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
1217 }
1218
1219 static void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1220 {
1221         mutex_unlock(&slab_mutex);
1222 }
1223
1224 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1225 {
1226         struct slabinfo sinfo;
1227
1228         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1229         get_slabinfo(s, &sinfo);
1230
1231         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1232                    s->name, sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1233                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1234
1235         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1236                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1237         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1238                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1239         slabinfo_show_stats(m, s);
1240         seq_putc(m, '\n');
1241 }
1242
1243 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1244 {
1245         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
1246
1247         if (p == slab_caches.next)
1248                 print_slabinfo_header(m);
1249         cache_show(s, m);
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 void dump_unreclaimable_slab(void)
1254 {
1255         struct kmem_cache *s;
1256         struct slabinfo sinfo;
1257
1258         /*
1259          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1260          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1261          * risk of crash.
1262          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1263          * without acquiring the mutex.
1264          */
1265         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1266                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1267                 return;
1268         }
1269
1270         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1271         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1272
1273         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
1274                 if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1275                         continue;
1276
1277                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1278
1279                 if (sinfo.num_objs > 0)
1280                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", s->name,
1281                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1282                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1283         }
1284         mutex_unlock(&slab_mutex);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1289  *
1290  * Output layout:
1291  * cache-name
1292  * num-active-objs
1293  * total-objs
1294  * object size
1295  * num-active-slabs
1296  * total-slabs
1297  * num-pages-per-slab
1298  * + further values on SMP and with statistics enabled
1299  */
1300 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1301         .start = slab_start,
1302         .next = slab_next,
1303         .stop = slab_stop,
1304         .show = slab_show,
1305 };
1306
1307 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1308 {
1309         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1310 }
1311
1312 static const struct proc_ops slabinfo_proc_ops = {
1313         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
1314         .proc_open      = slabinfo_open,
1315         .proc_read      = seq_read,
1316         .proc_write     = slabinfo_write,
1317         .proc_lseek     = seq_lseek,
1318         .proc_release   = seq_release,
1319 };
1320
1321 static int __init slab_proc_init(void)
1322 {
1323         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL, &slabinfo_proc_ops);
1324         return 0;
1325 }
1326 module_init(slab_proc_init);
1327
1328 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1329
1330 static __always_inline __realloc_size(2) void *
1331 __do_krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1332 {
1333         void *ret;
1334         size_t ks;
1335
1336         /* Don't use instrumented ksize to allow precise KASAN poisoning. */
1337         if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(p))) {
1338                 if (!kasan_check_byte(p))
1339                         return NULL;
1340                 ks = kfence_ksize(p) ?: __ksize(p);
1341         } else
1342                 ks = 0;
1343
1344         /* If the object still fits, repoison it precisely. */
1345         if (ks >= new_size) {
1346                 p = kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1347                 return (void *)p;
1348         }
1349
1350         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1351         if (ret && p) {
1352                 /* Disable KASAN checks as the object's redzone is accessed. */
1353                 kasan_disable_current();
1354                 memcpy(ret, kasan_reset_tag(p), ks);
1355                 kasan_enable_current();
1356         }
1357
1358         return ret;
1359 }
1360
1361 /**
1362  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1363  * @p: object to reallocate memory for.
1364  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1365  * @flags: the type of memory to allocate.
1366  *
1367  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1368  * lesser of the new and old sizes (__GFP_ZERO flag is effectively ignored).
1369  * If @p is %NULL, krealloc() behaves exactly like kmalloc().  If @new_size
1370  * is 0 and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1371  *
1372  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1373  */
1374 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1375 {
1376         void *ret;
1377
1378         if (unlikely(!new_size)) {
1379                 kfree(p);
1380                 return ZERO_SIZE_PTR;
1381         }
1382
1383         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1384         if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
1385                 kfree(p);
1386
1387         return ret;
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1390
1391 /**
1392  * kfree_sensitive - Clear sensitive information in memory before freeing
1393  * @p: object to free memory of
1394  *
1395  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1396  * If @p is %NULL, kfree_sensitive() does nothing.
1397  *
1398  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1399  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1400  * careful when using this function in performance sensitive code.
1401  */
1402 void kfree_sensitive(const void *p)
1403 {
1404         size_t ks;
1405         void *mem = (void *)p;
1406
1407         ks = ksize(mem);
1408         if (ks)
1409                 memzero_explicit(mem, ks);
1410         kfree(mem);
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(kfree_sensitive);
1413
1414 /**
1415  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
1416  * @objp: Pointer to the object
1417  *
1418  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
1419  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
1420  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
1421  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
1422  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
1423  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
1424  * must not be freed during the duration of the call.
1425  *
1426  * Return: size of the actual memory used by @objp in bytes
1427  */
1428 size_t ksize(const void *objp)
1429 {
1430         size_t size;
1431
1432         /*
1433          * We need to first check that the pointer to the object is valid, and
1434          * only then unpoison the memory. The report printed from ksize() is
1435          * more useful, then when it's printed later when the behaviour could
1436          * be undefined due to a potential use-after-free or double-free.
1437          *
1438          * We use kasan_check_byte(), which is supported for the hardware
1439          * tag-based KASAN mode, unlike kasan_check_read/write().
1440          *
1441          * If the pointed to memory is invalid, we return 0 to avoid users of
1442          * ksize() writing to and potentially corrupting the memory region.
1443          *
1444          * We want to perform the check before __ksize(), to avoid potentially
1445          * crashing in __ksize() due to accessing invalid metadata.
1446          */
1447         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)) || !kasan_check_byte(objp))
1448                 return 0;
1449
1450         size = kfence_ksize(objp) ?: __ksize(objp);
1451         /*
1452          * We assume that ksize callers could use whole allocated area,
1453          * so we need to unpoison this area.
1454          */
1455         kasan_unpoison_range(objp, size);
1456         return size;
1457 }
1458 EXPORT_SYMBOL(ksize);
1459
1460 /* Tracepoints definitions. */
1461 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1462 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1463 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1464 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1465
1466 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1467 {
1468         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1469                 return -ENOMEM;
1470         return 0;
1471 }
1472 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);