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/dma-mapping.h>
  21 #include <linux/swiotlb.h>
  22 #include <linux/proc_fs.h>
  23 #include <linux/debugfs.h>
  24 #include <linux/kasan.h>
  25 #include <asm/cacheflush.h>
  26 #include <asm/tlbflush.h>
  27 #include <asm/page.h>
  28 #include <linux/memcontrol.h>
  29 #include <linux/stackdepot.h>
  30
  31 #include "internal.h"
  32 #include "slab.h"
  33
  34 #define CREATE_TRACE_POINTS
  35 #include <trace/events/kmem.h>
  36
  37 enum slab_state slab_state;
  38 LIST_HEAD(slab_caches);
  39 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
  40 struct kmem_cache *kmem_cache;
  41
  42 static LIST_HEAD(slab_caches_to_rcu_destroy);
  43 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work);
  44 static DECLARE_WORK(slab_caches_to_rcu_destroy_work,
  45                     slab_caches_to_rcu_destroy_workfn);
  46
  47 /*
  48  * Set of flags that will prevent slab merging
  49  */
  50 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
  51                 SLAB_TRACE | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
  52                 SLAB_FAILSLAB | kasan_never_merge())
  53
  54 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_CACHE_DMA | \
  55                          SLAB_CACHE_DMA32 | SLAB_ACCOUNT)
  56
  57 /*
  58  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
  59  */
  60 static bool slab_nomerge = !IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_MERGE_DEFAULT);
  61
  62 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
  63 {
  64         slab_nomerge = true;
  65         return 1;
  66 }
  67
  68 static int __init setup_slab_merge(char *str)
  69 {
  70         slab_nomerge = false;
  71         return 1;
  72 }
  73
  74 #ifdef CONFIG_SLUB
  75 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
  76 __setup_param("slub_merge", slub_merge, setup_slab_merge, 0);
  77 #endif
  78
  79 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
  80 __setup("slab_merge", setup_slab_merge);
  81
  82 /*
  83  * Determine the size of a slab object
  84  */
  85 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
  86 {
  87         return s->object_size;
  88 }
  89 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
  90
  91 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  92 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
  93 {
  94         if (!name || in_interrupt() || size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
  95                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
  96                 return -EINVAL;
  97         }
  98
  99         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
 100         return 0;
 101 }
 102 #else
 103 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
 104 {
 105         return 0;
 106 }
 107 #endif
 108
 109 /*
 110  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 111  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 112  */
 113 static unsigned int calculate_alignment(slab_flags_t flags,
 114                 unsigned int align, unsigned int size)
 115 {
 116         /*
 117          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 118          * suggestion if the object is sufficiently large.
 119          *
 120          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 121          * alignment though. If that is greater then use it.
 122          */
 123         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 124                 unsigned int ralign;
 125
 126                 ralign = cache_line_size();
 127                 while (size <= ralign / 2)
 128                         ralign /= 2;
 129                 align = max(align, ralign);
 130         }
 131
 132         align = max(align, arch_slab_minalign());
 133
 134         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Find a mergeable slab cache
 139  */
 140 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
 141 {
 142         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 143                 return 1;
 144
 145         if (s->ctor)
 146                 return 1;
 147
 148 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 149         if (s->usersize)
 150                 return 1;
 151 #endif
 152
 153         /*
 154          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
 155          */
 156         if (s->refcount < 0)
 157                 return 1;
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned int size, unsigned int align,
 163                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
 164 {
 165         struct kmem_cache *s;
 166
 167         if (slab_nomerge)
 168                 return NULL;
 169
 170         if (ctor)
 171                 return NULL;
 172
 173         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
 174         align = calculate_alignment(flags, align, size);
 175         size = ALIGN(size, align);
 176         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name);
 177
 178         if (flags & SLAB_NEVER_MERGE)
 179                 return NULL;
 180
 181         list_for_each_entry_reverse(s, &slab_caches, list) {
 182                 if (slab_unmergeable(s))
 183                         continue;
 184
 185                 if (size > s->size)
 186                         continue;
 187
 188                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
 189                         continue;
 190                 /*
 191                  * Check if alignment is compatible.
 192                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
 193                  */
 194                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
 195                         continue;
 196
 197                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
 198                         continue;
 199
 200                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
 201                         (align > s->align || s->align % align))
 202                         continue;
 203
 204                 return s;
 205         }
 206         return NULL;
 207 }
 208
 209 static struct kmem_cache *create_cache(const char *name,
 210                 unsigned int object_size, unsigned int align,
 211                 slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
 212                 unsigned int usersize, void (*ctor)(void *),
 213                 struct kmem_cache *root_cache)
 214 {
 215         struct kmem_cache *s;
 216         int err;
 217
 218         if (WARN_ON(useroffset + usersize > object_size))
 219                 useroffset = usersize = 0;
 220
 221         err = -ENOMEM;
 222         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 223         if (!s)
 224                 goto out;
 225
 226         s->name = name;
 227         s->size = s->object_size = object_size;
 228         s->align = align;
 229         s->ctor = ctor;
 230 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 231         s->useroffset = useroffset;
 232         s->usersize = usersize;
 233 #endif
 234
 235         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 236         if (err)
 237                 goto out_free_cache;
 238
 239         s->refcount = 1;
 240         list_add(&s->list, &slab_caches);
 241 out:
 242         if (err)
 243                 return ERR_PTR(err);
 244         return s;
 245
 246 out_free_cache:
 247         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 248         goto out;
 249 }
 250
 251 /**
 252  * kmem_cache_create_usercopy - Create a cache with a region suitable
 253  * for copying to userspace
 254  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 255  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 256  * @align: The required alignment for the objects.
 257  * @flags: SLAB flags
 258  * @useroffset: Usercopy region offset
 259  * @usersize: Usercopy region size
 260  * @ctor: A constructor for the objects.
 261  *
 262  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 263  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 264  *
 265  * The flags are
 266  *
 267  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 268  * to catch references to uninitialised memory.
 269  *
 270  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 271  * for buffer overruns.
 272  *
 273  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 274  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 275  * as davem.
 276  *
 277  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 278  */
 279 struct kmem_cache *
 280 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
 281                   unsigned int size, unsigned int align,
 282                   slab_flags_t flags,
 283                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
 284                   void (*ctor)(void *))
 285 {
 286         struct kmem_cache *s = NULL;
 287         const char *cache_name;
 288         int err;
 289
 290 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 291         /*
 292          * If no slub_debug was enabled globally, the static key is not yet
 293          * enabled by setup_slub_debug(). Enable it if the cache is being
 294          * created with any of the debugging flags passed explicitly.
 295          * It's also possible that this is the first cache created with
 296          * SLAB_STORE_USER and we should init stack_depot for it.
 297          */
 298         if (flags & SLAB_DEBUG_FLAGS)
 299                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
 300         if (flags & SLAB_STORE_USER)
 301                 stack_depot_init();
 302 #endif
 303
 304         mutex_lock(&slab_mutex);
 305
 306         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 307         if (err) {
 308                 goto out_unlock;
 309         }
 310
 311         /* Refuse requests with allocator specific flags */
 312         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
 313                 err = -EINVAL;
 314                 goto out_unlock;
 315         }
 316
 317         /*
 318          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 319          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 320          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 321          * passed flags.
 322          */
 323         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 324
 325         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
 326         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HARDENED_USERCOPY) ||
 327             WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
 328             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
 329                 usersize = useroffset = 0;
 330
 331         if (!usersize)
 332                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 333         if (s)
 334                 goto out_unlock;
 335
 336         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
 337         if (!cache_name) {
 338                 err = -ENOMEM;
 339                 goto out_unlock;
 340         }
 341
 342         s = create_cache(cache_name, size,
 343                          calculate_alignment(flags, align, size),
 344                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL);
 345         if (IS_ERR(s)) {
 346                 err = PTR_ERR(s);
 347                 kfree_const(cache_name);
 348         }
 349
 350 out_unlock:
 351         mutex_unlock(&slab_mutex);
 352
 353         if (err) {
 354                 if (flags & SLAB_PANIC)
 355                         panic("%s: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 356                                 __func__, name, err);
 357                 else {
 358                         pr_warn("%s(%s) failed with error %d\n",
 359                                 __func__, name, err);
 360                         dump_stack();
 361                 }
 362                 return NULL;
 363         }
 364         return s;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
 367
 368 /**
 369  * kmem_cache_create - Create a cache.
 370  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 371  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 372  * @align: The required alignment for the objects.
 373  * @flags: SLAB flags
 374  * @ctor: A constructor for the objects.
 375  *
 376  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 377  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 378  *
 379  * The flags are
 380  *
 381  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 382  * to catch references to uninitialised memory.
 383  *
 384  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 385  * for buffer overruns.
 386  *
 387  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 388  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 389  * as davem.
 390  *
 391  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 392  */
 393 struct kmem_cache *
 394 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 395                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 396 {
 397         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
 398                                           ctor);
 399 }
 400 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 401
 402 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 403 /*
 404  * For a given kmem_cache, kmem_cache_destroy() should only be called
 405  * once or there will be a use-after-free problem. The actual deletion
 406  * and release of the kobject does not need slab_mutex or cpu_hotplug_lock
 407  * protection. So they are now done without holding those locks.
 408  *
 409  * Note that there will be a slight delay in the deletion of sysfs files
 410  * if kmem_cache_release() is called indrectly from a work function.
 411  */
 412 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 413 {
 414         sysfs_slab_unlink(s);
 415         sysfs_slab_release(s);
 416 }
 417 #else
 418 static void kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 419 {
 420         slab_kmem_cache_release(s);
 421 }
 422 #endif
 423
 424 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
 425 {
 426         LIST_HEAD(to_destroy);
 427         struct kmem_cache *s, *s2;
 428
 429         /*
 430          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
 431          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
 432          * through RCU and the associated kmem_cache are dereferenced
 433          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
 434          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
 435          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
 436          * asynchronously.
 437          */
 438         mutex_lock(&slab_mutex);
 439         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
 440         mutex_unlock(&slab_mutex);
 441
 442         if (list_empty(&to_destroy))
 443                 return;
 444
 445         rcu_barrier();
 446
 447         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
 448                 debugfs_slab_release(s);
 449                 kfence_shutdown_cache(s);
 450                 kmem_cache_release(s);
 451         }
 452 }
 453
 454 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
 455 {
 456         /* free asan quarantined objects */
 457         kasan_cache_shutdown(s);
 458
 459         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
 460                 return -EBUSY;
 461
 462         list_del(&s->list);
 463
 464         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
 465                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
 466                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
 467         } else {
 468                 kfence_shutdown_cache(s);
 469                 debugfs_slab_release(s);
 470         }
 471
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 476 {
 477         __kmem_cache_release(s);
 478         kfree_const(s->name);
 479         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 480 }
 481
 482 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 483 {
 484         int refcnt;
 485         bool rcu_set;
 486
 487         if (unlikely(!s) || !kasan_check_byte(s))
 488                 return;
 489
 490         cpus_read_lock();
 491         mutex_lock(&slab_mutex);
 492
 493         rcu_set = s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU;
 494
 495         refcnt = --s->refcount;
 496         if (refcnt)
 497                 goto out_unlock;
 498
 499         WARN(shutdown_cache(s),
 500              "%s %s: Slab cache still has objects when called from %pS",
 501              __func__, s->name, (void *)_RET_IP_);
 502 out_unlock:
 503         mutex_unlock(&slab_mutex);
 504         cpus_read_unlock();
 505         if (!refcnt && !rcu_set)
 506                 kmem_cache_release(s);
 507 }
 508 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 509
 510 /**
 511  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 512  * @cachep: The cache to shrink.
 513  *
 514  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 515  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 516  *
 517  * Return: %0 if all slabs were released, non-zero otherwise
 518  */
 519 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 520 {
 521         kasan_cache_shrink(cachep);
 522
 523         return __kmem_cache_shrink(cachep);
 524 }
 525 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 526
 527 bool slab_is_available(void)
 528 {
 529         return slab_state >= UP;
 530 }
 531
 532 #ifdef CONFIG_PRINTK
 533 /**
 534  * kmem_valid_obj - does the pointer reference a valid slab object?
 535  * @object: pointer to query.
 536  *
 537  * Return: %true if the pointer is to a not-yet-freed object from
 538  * kmalloc() or kmem_cache_alloc(), either %true or %false if the pointer
 539  * is to an already-freed object, and %false otherwise.
 540  */
 541 bool kmem_valid_obj(void *object)
 542 {
 543         struct folio *folio;
 544
 545         /* Some arches consider ZERO_SIZE_PTR to be a valid address. */
 546         if (object < (void *)PAGE_SIZE || !virt_addr_valid(object))
 547                 return false;
 548         folio = virt_to_folio(object);
 549         return folio_test_slab(folio);
 550 }
 551 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_valid_obj);
 552
 553 static void kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
 554 {
 555         if (__kfence_obj_info(kpp, object, slab))
 556                 return;
 557         __kmem_obj_info(kpp, object, slab);
 558 }
 559
 560 /**
 561  * kmem_dump_obj - Print available slab provenance information
 562  * @object: slab object for which to find provenance information.
 563  *
 564  * This function uses pr_cont(), so that the caller is expected to have
 565  * printed out whatever preamble is appropriate.  The provenance information
 566  * depends on the type of object and on how much debugging is enabled.
 567  * For a slab-cache object, the fact that it is a slab object is printed,
 568  * and, if available, the slab name, return address, and stack trace from
 569  * the allocation and last free path of that object.
 570  *
 571  * This function will splat if passed a pointer to a non-slab object.
 572  * If you are not sure what type of object you have, you should instead
 573  * use mem_dump_obj().
 574  */
 575 void kmem_dump_obj(void *object)
 576 {
 577         char *cp = IS_ENABLED(CONFIG_MMU) ? "" : "/vmalloc";
 578         int i;
 579         struct slab *slab;
 580         unsigned long ptroffset;
 581         struct kmem_obj_info kp = { };
 582
 583         if (WARN_ON_ONCE(!virt_addr_valid(object)))
 584                 return;
 585         slab = virt_to_slab(object);
 586         if (WARN_ON_ONCE(!slab)) {
 587                 pr_cont(" non-slab memory.\n");
 588                 return;
 589         }
 590         kmem_obj_info(&kp, object, slab);
 591         if (kp.kp_slab_cache)
 592                 pr_cont(" slab%s %s", cp, kp.kp_slab_cache->name);
 593         else
 594                 pr_cont(" slab%s", cp);
 595         if (is_kfence_address(object))
 596                 pr_cont(" (kfence)");
 597         if (kp.kp_objp)
 598                 pr_cont(" start %px", kp.kp_objp);
 599         if (kp.kp_data_offset)
 600                 pr_cont(" data offset %lu", kp.kp_data_offset);
 601         if (kp.kp_objp) {
 602                 ptroffset = ((char *)object - (char *)kp.kp_objp) - kp.kp_data_offset;
 603                 pr_cont(" pointer offset %lu", ptroffset);
 604         }
 605         if (kp.kp_slab_cache && kp.kp_slab_cache->object_size)
 606                 pr_cont(" size %u", kp.kp_slab_cache->object_size);
 607         if (kp.kp_ret)
 608                 pr_cont(" allocated at %pS\n", kp.kp_ret);
 609         else
 610                 pr_cont("\n");
 611         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_stack); i++) {
 612                 if (!kp.kp_stack[i])
 613                         break;
 614                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_stack[i]);
 615         }
 616
 617         if (kp.kp_free_stack[0])
 618                 pr_cont(" Free path:\n");
 619
 620         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(kp.kp_free_stack); i++) {
 621                 if (!kp.kp_free_stack[i])
 622                         break;
 623                 pr_info("    %pS\n", kp.kp_free_stack[i]);
 624         }
 625
 626 }
 627 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_dump_obj);
 628 #endif
 629
 630 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 631 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
 632                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 633                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 634 {
 635         int err;
 636         unsigned int align = ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
 637
 638         s->name = name;
 639         s->size = s->object_size = size;
 640
 641         /*
 642          * For power of two sizes, guarantee natural alignment for kmalloc
 643          * caches, regardless of SL*B debugging options.
 644          */
 645         if (is_power_of_2(size))
 646                 align = max(align, size);
 647         s->align = calculate_alignment(flags, align, size);
 648
 649 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 650         s->useroffset = useroffset;
 651         s->usersize = usersize;
 652 #endif
 653
 654         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 655
 656         if (err)
 657                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
 658                                         name, size, err);
 659
 660         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 661 }
 662
 663 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
 664                                                       unsigned int size,
 665                                                       slab_flags_t flags)
 666 {
 667         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 668
 669         if (!s)
 670                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 671
 672         create_boot_cache(s, name, size, flags | SLAB_KMALLOC, 0, size);
 673         list_add(&s->list, &slab_caches);
 674         s->refcount = 1;
 675         return s;
 676 }
 677
 678 struct kmem_cache *
 679 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init =
 680 { /* initialization for https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=42570 */ };
 681 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 682
 683 /*
 684  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 685  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 686  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 687  * fls.
 688  */
 689 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
 690         3,      /* 8 */
 691         4,      /* 16 */
 692         5,      /* 24 */
 693         5,      /* 32 */
 694         6,      /* 40 */
 695         6,      /* 48 */
 696         6,      /* 56 */
 697         6,      /* 64 */
 698         1,      /* 72 */
 699         1,      /* 80 */
 700         1,      /* 88 */
 701         1,      /* 96 */
 702         7,      /* 104 */
 703         7,      /* 112 */
 704         7,      /* 120 */
 705         7,      /* 128 */
 706         2,      /* 136 */
 707         2,      /* 144 */
 708         2,      /* 152 */
 709         2,      /* 160 */
 710         2,      /* 168 */
 711         2,      /* 176 */
 712         2,      /* 184 */
 713         2       /* 192 */
 714 };
 715
 716 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
 717 {
 718         return (bytes - 1) / 8;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
 723  * allocation
 724  */
 725 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
 726 {
 727         unsigned int index;
 728
 729         if (size <= 192) {
 730                 if (!size)
 731                         return ZERO_SIZE_PTR;
 732
 733                 index = size_index[size_index_elem(size)];
 734         } else {
 735                 if (WARN_ON_ONCE(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
 736                         return NULL;
 737                 index = fls(size - 1);
 738         }
 739
 740         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index];
 741 }
 742
 743 size_t kmalloc_size_roundup(size_t size)
 744 {
 745         struct kmem_cache *c;
 746
 747         /* Short-circuit the 0 size case. */
 748         if (unlikely(size == 0))
 749                 return 0;
 750         /* Short-circuit saturated "too-large" case. */
 751         if (unlikely(size == SIZE_MAX))
 752                 return SIZE_MAX;
 753         /* Above the smaller buckets, size is a multiple of page size. */
 754         if (size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)
 755                 return PAGE_SIZE << get_order(size);
 756
 757         /* The flags don't matter since size_index is common to all. */
 758         c = kmalloc_slab(size, GFP_KERNEL);
 759         return c ? c->object_size : 0;
 760 }
 761 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_size_roundup);
 762
 763 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 764 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)    .name[KMALLOC_DMA] = "dma-kmalloc-" #sz,
 765 #else
 766 #define KMALLOC_DMA_NAME(sz)
 767 #endif
 768
 769 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 770 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz) .name[KMALLOC_CGROUP] = "kmalloc-cg-" #sz,
 771 #else
 772 #define KMALLOC_CGROUP_NAME(sz)
 773 #endif
 774
 775 #ifndef CONFIG_SLUB_TINY
 776 #define KMALLOC_RCL_NAME(sz)    .name[KMALLOC_RECLAIM] = "kmalloc-rcl-" #sz,
 777 #else
 778 #define KMALLOC_RCL_NAME(sz)
 779 #endif
 780
 781 #define INIT_KMALLOC_INFO(__size, __short_size)                 \
 782 {                                                               \
 783         .name[KMALLOC_NORMAL]  = "kmalloc-" #__short_size,      \
 784         KMALLOC_RCL_NAME(__short_size)                          \
 785         KMALLOC_CGROUP_NAME(__short_size)                       \
 786         KMALLOC_DMA_NAME(__short_size)                          \
 787         .size = __size,                                         \
 788 }
 789
 790 /*
 791  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
 792  * kmalloc_index() supports up to 2^21=2MB, so the final entry of the table is
 793  * kmalloc-2M.
 794  */
 795 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
 796         INIT_KMALLOC_INFO(0, 0),
 797         INIT_KMALLOC_INFO(96, 96),
 798         INIT_KMALLOC_INFO(192, 192),
 799         INIT_KMALLOC_INFO(8, 8),
 800         INIT_KMALLOC_INFO(16, 16),
 801         INIT_KMALLOC_INFO(32, 32),
 802         INIT_KMALLOC_INFO(64, 64),
 803         INIT_KMALLOC_INFO(128, 128),
 804         INIT_KMALLOC_INFO(256, 256),
 805         INIT_KMALLOC_INFO(512, 512),
 806         INIT_KMALLOC_INFO(1024, 1k),
 807         INIT_KMALLOC_INFO(2048, 2k),
 808         INIT_KMALLOC_INFO(4096, 4k),
 809         INIT_KMALLOC_INFO(8192, 8k),
 810         INIT_KMALLOC_INFO(16384, 16k),
 811         INIT_KMALLOC_INFO(32768, 32k),
 812         INIT_KMALLOC_INFO(65536, 64k),
 813         INIT_KMALLOC_INFO(131072, 128k),
 814         INIT_KMALLOC_INFO(262144, 256k),
 815         INIT_KMALLOC_INFO(524288, 512k),
 816         INIT_KMALLOC_INFO(1048576, 1M),
 817         INIT_KMALLOC_INFO(2097152, 2M)
 818 };
 819
 820 /*
 821  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
 822  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
 823  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
 824  *
 825  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
 826  * handle the index determination for the smaller caches.
 827  *
 828  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
 829  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
 830  */
 831 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
 832 {
 833         unsigned int i;
 834
 835         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
 836                 !is_power_of_2(KMALLOC_MIN_SIZE));
 837
 838         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
 839                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
 840
 841                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
 842                         break;
 843                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
 844         }
 845
 846         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
 847                 /*
 848                  * The 96 byte sized cache is not used if the alignment
 849                  * is 64 byte.
 850                  */
 851                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
 852                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
 853
 854         }
 855
 856         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
 857                 /*
 858                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
 859                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
 860                  * instead.
 861                  */
 862                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
 863                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
 864         }
 865 }
 866
 867 static unsigned int __kmalloc_minalign(void)
 868 {
 869 #ifdef CONFIG_DMA_BOUNCE_UNALIGNED_KMALLOC
 870         if (io_tlb_default_mem.nslabs)
 871                 return ARCH_KMALLOC_MINALIGN;
 872 #endif
 873         return dma_get_cache_alignment();
 874 }
 875
 876 void __init
 877 new_kmalloc_cache(int idx, enum kmalloc_cache_type type, slab_flags_t flags)
 878 {
 879         unsigned int minalign = __kmalloc_minalign();
 880         unsigned int aligned_size = kmalloc_info[idx].size;
 881         int aligned_idx = idx;
 882
 883         if ((KMALLOC_RECLAIM != KMALLOC_NORMAL) && (type == KMALLOC_RECLAIM)) {
 884                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
 885         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_CGROUP)) {
 886                 if (mem_cgroup_kmem_disabled()) {
 887                         kmalloc_caches[type][idx] = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][idx];
 888                         return;
 889                 }
 890                 flags |= SLAB_ACCOUNT;
 891         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && (type == KMALLOC_DMA)) {
 892                 flags |= SLAB_CACHE_DMA;
 893         }
 894
 895         if (minalign > ARCH_KMALLOC_MINALIGN) {
 896                 aligned_size = ALIGN(aligned_size, minalign);
 897                 aligned_idx = __kmalloc_index(aligned_size, false);
 898         }
 899
 900         if (!kmalloc_caches[type][aligned_idx])
 901                 kmalloc_caches[type][aligned_idx] = create_kmalloc_cache(
 902                                         kmalloc_info[aligned_idx].name[type],
 903                                         aligned_size, flags);
 904         if (idx != aligned_idx)
 905                 kmalloc_caches[type][idx] = kmalloc_caches[type][aligned_idx];
 906
 907         /*
 908          * If CONFIG_MEMCG_KMEM is enabled, disable cache merging for
 909          * KMALLOC_NORMAL caches.
 910          */
 911         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) && (type == KMALLOC_NORMAL))
 912                 kmalloc_caches[type][idx]->refcount = -1;
 913 }
 914
 915 /*
 916  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
 917  * may already have been created because they were needed to
 918  * enable allocations for slab creation.
 919  */
 920 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
 921 {
 922         int i;
 923         enum kmalloc_cache_type type;
 924
 925         /*
 926          * Including KMALLOC_CGROUP if CONFIG_MEMCG_KMEM defined
 927          */
 928         for (type = KMALLOC_NORMAL; type < NR_KMALLOC_TYPES; type++) {
 929                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 930                         if (!kmalloc_caches[type][i])
 931                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
 932
 933                         /*
 934                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
 935                          * These have to be created immediately after the
 936                          * earlier power of two caches
 937                          */
 938                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
 939                                         !kmalloc_caches[type][1])
 940                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
 941                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
 942                                         !kmalloc_caches[type][2])
 943                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
 944                 }
 945         }
 946
 947         /* Kmalloc array is now usable */
 948         slab_state = UP;
 949 }
 950
 951 void free_large_kmalloc(struct folio *folio, void *object)
 952 {
 953         unsigned int order = folio_order(folio);
 954
 955         if (WARN_ON_ONCE(order == 0))
 956                 pr_warn_once("object pointer: 0x%p\n", object);
 957
 958         kmemleak_free(object);
 959         kasan_kfree_large(object);
 960         kmsan_kfree_large(object);
 961
 962         mod_lruvec_page_state(folio_page(folio, 0), NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
 963                               -(PAGE_SIZE << order));
 964         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
 965 }
 966
 967 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
 968 static __always_inline
 969 void *__do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, unsigned long caller)
 970 {
 971         struct kmem_cache *s;
 972         void *ret;
 973
 974         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
 975                 ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
 976                 trace_kmalloc(caller, ret, size,
 977                               PAGE_SIZE << get_order(size), flags, node);
 978                 return ret;
 979         }
 980
 981         s = kmalloc_slab(size, flags);
 982
 983         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
 984                 return s;
 985
 986         ret = __kmem_cache_alloc_node(s, flags, node, size, caller);
 987         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
 988         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, flags, node);
 989         return ret;
 990 }
 991
 992 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
 993 {
 994         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, _RET_IP_);
 995 }
 996 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
 997
 998 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
 999 {
1000         return __do_kmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
1003
1004 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
1005                                   int node, unsigned long caller)
1006 {
1007         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, caller);
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
1010
1011 /**
1012  * kfree - free previously allocated memory
1013  * @object: pointer returned by kmalloc() or kmem_cache_alloc()
1014  *
1015  * If @object is NULL, no operation is performed.
1016  */
1017 void kfree(const void *object)
1018 {
1019         struct folio *folio;
1020         struct slab *slab;
1021         struct kmem_cache *s;
1022
1023         trace_kfree(_RET_IP_, object);
1024
1025         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(object)))
1026                 return;
1027
1028         folio = virt_to_folio(object);
1029         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1030                 free_large_kmalloc(folio, (void *)object);
1031                 return;
1032         }
1033
1034         slab = folio_slab(folio);
1035         s = slab->slab_cache;
1036         __kmem_cache_free(s, (void *)object, _RET_IP_);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(kfree);
1039
1040 /**
1041  * __ksize -- Report full size of underlying allocation
1042  * @object: pointer to the object
1043  *
1044  * This should only be used internally to query the true size of allocations.
1045  * It is not meant to be a way to discover the usable size of an allocation
1046  * after the fact. Instead, use kmalloc_size_roundup(). Using memory beyond
1047  * the originally requested allocation size may trigger KASAN, UBSAN_BOUNDS,
1048  * and/or FORTIFY_SOURCE.
1049  *
1050  * Return: size of the actual memory used by @object in bytes
1051  */
1052 size_t __ksize(const void *object)
1053 {
1054         struct folio *folio;
1055
1056         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
1057                 return 0;
1058
1059         folio = virt_to_folio(object);
1060
1061         if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
1062                 if (WARN_ON(folio_size(folio) <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
1063                         return 0;
1064                 if (WARN_ON(object != folio_address(folio)))
1065                         return 0;
1066                 return folio_size(folio);
1067         }
1068
1069 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1070         skip_orig_size_check(folio_slab(folio)->slab_cache, object);
1071 #endif
1072
1073         return slab_ksize(folio_slab(folio)->slab_cache);
1074 }
1075
1076 void *kmalloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1077 {
1078         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE,
1079                                             size, _RET_IP_);
1080
1081         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, NUMA_NO_NODE);
1082
1083         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1084         return ret;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_trace);
1087
1088 void *kmalloc_node_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
1089                          int node, size_t size)
1090 {
1091         void *ret = __kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node, size, _RET_IP_);
1092
1093         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, node);
1094
1095         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
1096         return ret;
1097 }
1098 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node_trace);
1099
1100 gfp_t kmalloc_fix_flags(gfp_t flags)
1101 {
1102         gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1103
1104         flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1105         pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1106                         invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1107         dump_stack();
1108
1109         return flags;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1114  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1115  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1116  */
1117
1118 static void *__kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1119 {
1120         struct page *page;
1121         void *ptr = NULL;
1122         unsigned int order = get_order(size);
1123
1124         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1125                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1126
1127         flags |= __GFP_COMP;
1128         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
1129         if (page) {
1130                 ptr = page_address(page);
1131                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
1132                                       PAGE_SIZE << order);
1133         }
1134
1135         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1136         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1137         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1138         kmsan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1139
1140         return ptr;
1141 }
1142
1143 void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
1144 {
1145         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
1146
1147         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1148                       flags, NUMA_NO_NODE);
1149         return ret;
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large);
1152
1153 void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
1154 {
1155         void *ret = __kmalloc_large_node(size, flags, node);
1156
1157         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
1158                       flags, node);
1159         return ret;
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_large_node);
1162
1163 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1164 /* Randomize a generic freelist */
1165 static void freelist_randomize(struct rnd_state *state, unsigned int *list,
1166                                unsigned int count)
1167 {
1168         unsigned int rand;
1169         unsigned int i;
1170
1171         for (i = 0; i < count; i++)
1172                 list[i] = i;
1173
1174         /* Fisher-Yates shuffle */
1175         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1176                 rand = prandom_u32_state(state);
1177                 rand %= (i + 1);
1178                 swap(list[i], list[rand]);
1179         }
1180 }
1181
1182 /* Create a random sequence per cache */
1183 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1184                                     gfp_t gfp)
1185 {
1186         struct rnd_state state;
1187
1188         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1189                 return 0;
1190
1191         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1192         if (!cachep->random_seq)
1193                 return -ENOMEM;
1194
1195         /* Get best entropy at this stage of boot */
1196         prandom_seed_state(&state, get_random_long());
1197
1198         freelist_randomize(&state, cachep->random_seq, count);
1199         return 0;
1200 }
1201
1202 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1203 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1204 {
1205         kfree(cachep->random_seq);
1206         cachep->random_seq = NULL;
1207 }
1208 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1209
1210 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1211 #ifdef CONFIG_SLAB
1212 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1213 #else
1214 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1215 #endif
1216
1217 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1218 {
1219         /*
1220          * Output format version, so at least we can change it
1221          * without _too_ many complaints.
1222          */
1223 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1224         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1225 #else
1226         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1227 #endif
1228         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1229         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1230         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1231 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1232         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1233         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1234 #endif
1235         seq_putc(m, '\n');
1236 }
1237
1238 static void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1239 {
1240         mutex_lock(&slab_mutex);
1241         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
1242 }
1243
1244 static void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1245 {
1246         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
1247 }
1248
1249 static void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1250 {
1251         mutex_unlock(&slab_mutex);
1252 }
1253
1254 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1255 {
1256         struct slabinfo sinfo;
1257
1258         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1259         get_slabinfo(s, &sinfo);
1260
1261         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1262                    s->name, sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1263                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1264
1265         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1266                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1267         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1268                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1269         slabinfo_show_stats(m, s);
1270         seq_putc(m, '\n');
1271 }
1272
1273 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1274 {
1275         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
1276
1277         if (p == slab_caches.next)
1278                 print_slabinfo_header(m);
1279         cache_show(s, m);
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 void dump_unreclaimable_slab(void)
1284 {
1285         struct kmem_cache *s;
1286         struct slabinfo sinfo;
1287
1288         /*
1289          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1290          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1291          * risk of crash.
1292          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1293          * without acquiring the mutex.
1294          */
1295         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1296                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1297                 return;
1298         }
1299
1300         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1301         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1302
1303         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
1304                 if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1305                         continue;
1306
1307                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1308
1309                 if (sinfo.num_objs > 0)
1310                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", s->name,
1311                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1312                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1313         }
1314         mutex_unlock(&slab_mutex);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1319  *
1320  * Output layout:
1321  * cache-name
1322  * num-active-objs
1323  * total-objs
1324  * object size
1325  * num-active-slabs
1326  * total-slabs
1327  * num-pages-per-slab
1328  * + further values on SMP and with statistics enabled
1329  */
1330 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1331         .start = slab_start,
1332         .next = slab_next,
1333         .stop = slab_stop,
1334         .show = slab_show,
1335 };
1336
1337 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1338 {
1339         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1340 }
1341
1342 static const struct proc_ops slabinfo_proc_ops = {
1343         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
1344         .proc_open      = slabinfo_open,
1345         .proc_read      = seq_read,
1346         .proc_write     = slabinfo_write,
1347         .proc_lseek     = seq_lseek,
1348         .proc_release   = seq_release,
1349 };
1350
1351 static int __init slab_proc_init(void)
1352 {
1353         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL, &slabinfo_proc_ops);
1354         return 0;
1355 }
1356 module_init(slab_proc_init);
1357
1358 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1359
1360 static __always_inline __realloc_size(2) void *
1361 __do_krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1362 {
1363         void *ret;
1364         size_t ks;
1365
1366         /* Check for double-free before calling ksize. */
1367         if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(p))) {
1368                 if (!kasan_check_byte(p))
1369                         return NULL;
1370                 ks = ksize(p);
1371         } else
1372                 ks = 0;
1373
1374         /* If the object still fits, repoison it precisely. */
1375         if (ks >= new_size) {
1376                 p = kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1377                 return (void *)p;
1378         }
1379
1380         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1381         if (ret && p) {
1382                 /* Disable KASAN checks as the object's redzone is accessed. */
1383                 kasan_disable_current();
1384                 memcpy(ret, kasan_reset_tag(p), ks);
1385                 kasan_enable_current();
1386         }
1387
1388         return ret;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1393  * @p: object to reallocate memory for.
1394  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1395  * @flags: the type of memory to allocate.
1396  *
1397  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1398  * lesser of the new and old sizes (__GFP_ZERO flag is effectively ignored).
1399  * If @p is %NULL, krealloc() behaves exactly like kmalloc().  If @new_size
1400  * is 0 and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1401  *
1402  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1403  */
1404 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1405 {
1406         void *ret;
1407
1408         if (unlikely(!new_size)) {
1409                 kfree(p);
1410                 return ZERO_SIZE_PTR;
1411         }
1412
1413         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1414         if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
1415                 kfree(p);
1416
1417         return ret;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1420
1421 /**
1422  * kfree_sensitive - Clear sensitive information in memory before freeing
1423  * @p: object to free memory of
1424  *
1425  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1426  * If @p is %NULL, kfree_sensitive() does nothing.
1427  *
1428  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1429  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1430  * careful when using this function in performance sensitive code.
1431  */
1432 void kfree_sensitive(const void *p)
1433 {
1434         size_t ks;
1435         void *mem = (void *)p;
1436
1437         ks = ksize(mem);
1438         if (ks) {
1439                 kasan_unpoison_range(mem, ks);
1440                 memzero_explicit(mem, ks);
1441         }
1442         kfree(mem);
1443 }
1444 EXPORT_SYMBOL(kfree_sensitive);
1445
1446 size_t ksize(const void *objp)
1447 {
1448         /*
1449          * We need to first check that the pointer to the object is valid.
1450          * The KASAN report printed from ksize() is more useful, then when
1451          * it's printed later when the behaviour could be undefined due to
1452          * a potential use-after-free or double-free.
1453          *
1454          * We use kasan_check_byte(), which is supported for the hardware
1455          * tag-based KASAN mode, unlike kasan_check_read/write().
1456          *
1457          * If the pointed to memory is invalid, we return 0 to avoid users of
1458          * ksize() writing to and potentially corrupting the memory region.
1459          *
1460          * We want to perform the check before __ksize(), to avoid potentially
1461          * crashing in __ksize() due to accessing invalid metadata.
1462          */
1463         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)) || !kasan_check_byte(objp))
1464                 return 0;
1465
1466         return kfence_ksize(objp) ?: __ksize(objp);
1467 }
1468 EXPORT_SYMBOL(ksize);
1469
1470 /* Tracepoints definitions. */
1471 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1472 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1473 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1474 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1475
1476 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1477 {
1478         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1479                 return -ENOMEM;
1480         return 0;
1481 }
1482 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);