mm/z3fold: fix potential memory leak in z3fold_destroy_pool()
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / slub.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
4  * objects in per cpu and per node lists.
5  *
6  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
7  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
8  *
9  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
10  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
11  */
12
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/bit_spinlock.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/swab.h>
19 #include <linux/bitops.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include "slab.h"
22 #include <linux/proc_fs.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/kasan.h>
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpuset.h>
27 #include <linux/mempolicy.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/debugobjects.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/memory.h>
32 #include <linux/math64.h>
33 #include <linux/fault-inject.h>
34 #include <linux/stacktrace.h>
35 #include <linux/prefetch.h>
36 #include <linux/memcontrol.h>
37 #include <linux/random.h>
38
39 #include <trace/events/kmem.h>
40
41 #include "internal.h"
42
43 /*
44  * Lock order:
45  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
46  *   2. node->list_lock
47  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
48  *
49  *   slab_mutex
50  *
51  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
52  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
53  *
54  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
55  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects:
56  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
57  *      B. page->inuse          -> Number of objects in use
58  *      C. page->objects        -> Number of objects in page
59  *      D. page->frozen         -> frozen state
60  *
61  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
62  *   on any list except per cpu partial list. The processor that froze the
63  *   slab is the one who can perform list operations on the page. Other
64  *   processors may put objects onto the freelist but the processor that
65  *   froze the slab is the only one that can retrieve the objects from the
66  *   page's freelist.
67  *
68  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
69  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
70  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
71  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
72  *   modified without taking the list lock).
73  *
74  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
75  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
76  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
77  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
78  *   the list lock.
79  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
80  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
81  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
82  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
83  *
84  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
85  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
86  *
87  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
88  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
89  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
90  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
91  * cannot scan all objects.
92  *
93  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
94  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
95  * fast frees and allocs.
96  *
97  * page->frozen         The slab is frozen and exempt from list processing.
98  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
99  *                      such as satisfying allocations for a specific
100  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
101  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
102  *                      list operations. It is up to the processor holding
103  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
104  *                      when the slab is no longer needed.
105  *
106  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
107  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
108  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
109  *                      freelist that allows lockless access to
110  *                      free objects in addition to the regular freelist
111  *                      that requires the slab lock.
112  *
113  * SLAB_DEBUG_FLAGS     Slab requires special handling due to debug
114  *                      options set. This moves slab handling out of
115  *                      the fast path and disables lockless freelists.
116  */
117
118 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
119 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
120 DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
121 #else
122 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
123 #endif
124 #endif
125
126 static inline bool kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
127 {
128         return kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_DEBUG_FLAGS);
129 }
130
131 void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
132 {
133         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE))
134                 p += s->red_left_pad;
135
136         return p;
137 }
138
139 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
140 {
141 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
142         return !kmem_cache_debug(s);
143 #else
144         return false;
145 #endif
146 }
147
148 /*
149  * Issues still to be resolved:
150  *
151  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
152  *
153  * - Variable sizing of the per node arrays
154  */
155
156 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
157 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
158
159 /* Enable to log cmpxchg failures */
160 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
161
162 /*
163  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
164  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
165  */
166 #define MIN_PARTIAL 5
167
168 /*
169  * Maximum number of desirable partial slabs.
170  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
171  * sort the partial list by the number of objects in use.
172  */
173 #define MAX_PARTIAL 10
174
175 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
176                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
177
178 /*
179  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
180  * issues when checking or reading debug information
181  */
182 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
183                                 SLAB_TRACE)
184
185
186 /*
187  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
188  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
189  * metadata.
190  */
191 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
192
193 #define OO_SHIFT        16
194 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
195 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
196
197 /* Internal SLUB flags */
198 /* Poison object */
199 #define __OBJECT_POISON         ((slab_flags_t __force)0x80000000U)
200 /* Use cmpxchg_double */
201 #define __CMPXCHG_DOUBLE        ((slab_flags_t __force)0x40000000U)
202
203 /*
204  * Tracking user of a slab.
205  */
206 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
207 struct track {
208         unsigned long addr;     /* Called from address */
209 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
210         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
211 #endif
212         int cpu;                /* Was running on cpu */
213         int pid;                /* Pid context */
214         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
215 };
216
217 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
218
219 #ifdef CONFIG_SYSFS
220 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
221 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
222 #else
223 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
224 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
225                                                         { return 0; }
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         /*
232          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
233          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
234          */
235         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
236 #endif
237 }
238
239 /********************************************************************
240  *                      Core slab cache functions
241  *******************************************************************/
242
243 /*
244  * Returns freelist pointer (ptr). With hardening, this is obfuscated
245  * with an XOR of the address where the pointer is held and a per-cache
246  * random number.
247  */
248 static inline void *freelist_ptr(const struct kmem_cache *s, void *ptr,
249                                  unsigned long ptr_addr)
250 {
251 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
252         /*
253          * When CONFIG_KASAN_SW_TAGS is enabled, ptr_addr might be tagged.
254          * Normally, this doesn't cause any issues, as both set_freepointer()
255          * and get_freepointer() are called with a pointer with the same tag.
256          * However, there are some issues with CONFIG_SLUB_DEBUG code. For
257          * example, when __free_slub() iterates over objects in a cache, it
258          * passes untagged pointers to check_object(). check_object() in turns
259          * calls get_freepointer() with an untagged pointer, which causes the
260          * freepointer to be restored incorrectly.
261          */
262         return (void *)((unsigned long)ptr ^ s->random ^
263                         swab((unsigned long)kasan_reset_tag((void *)ptr_addr)));
264 #else
265         return ptr;
266 #endif
267 }
268
269 /* Returns the freelist pointer recorded at location ptr_addr. */
270 static inline void *freelist_dereference(const struct kmem_cache *s,
271                                          void *ptr_addr)
272 {
273         return freelist_ptr(s, (void *)*(unsigned long *)(ptr_addr),
274                             (unsigned long)ptr_addr);
275 }
276
277 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
278 {
279         return freelist_dereference(s, object + s->offset);
280 }
281
282 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
283 {
284         prefetch(object + s->offset);
285 }
286
287 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
288 {
289         unsigned long freepointer_addr;
290         void *p;
291
292         if (!debug_pagealloc_enabled_static())
293                 return get_freepointer(s, object);
294
295         freepointer_addr = (unsigned long)object + s->offset;
296         copy_from_kernel_nofault(&p, (void **)freepointer_addr, sizeof(p));
297         return freelist_ptr(s, p, freepointer_addr);
298 }
299
300 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
301 {
302         unsigned long freeptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;
303
304 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
305         BUG_ON(object == fp); /* naive detection of double free or corruption */
306 #endif
307
308         *(void **)freeptr_addr = freelist_ptr(s, fp, freeptr_addr);
309 }
310
311 /* Loop over all objects in a slab */
312 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
313         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
314                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
315                 __p += (__s)->size)
316
317 static inline unsigned int order_objects(unsigned int order, unsigned int size)
318 {
319         return ((unsigned int)PAGE_SIZE << order) / size;
320 }
321
322 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(unsigned int order,
323                 unsigned int size)
324 {
325         struct kmem_cache_order_objects x = {
326                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size)
327         };
328
329         return x;
330 }
331
332 static inline unsigned int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
333 {
334         return x.x >> OO_SHIFT;
335 }
336
337 static inline unsigned int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
338 {
339         return x.x & OO_MASK;
340 }
341
342 /*
343  * Per slab locking using the pagelock
344  */
345 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
346 {
347         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
348         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
349 }
350
351 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
352 {
353         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
354         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
358 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
359                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
360                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
361                 const char *n)
362 {
363         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
364 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
365     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
366         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
367                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
368                                    freelist_old, counters_old,
369                                    freelist_new, counters_new))
370                         return true;
371         } else
372 #endif
373         {
374                 slab_lock(page);
375                 if (page->freelist == freelist_old &&
376                                         page->counters == counters_old) {
377                         page->freelist = freelist_new;
378                         page->counters = counters_new;
379                         slab_unlock(page);
380                         return true;
381                 }
382                 slab_unlock(page);
383         }
384
385         cpu_relax();
386         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
387
388 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
389         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
390 #endif
391
392         return false;
393 }
394
395 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
396                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
397                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
398                 const char *n)
399 {
400 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
401     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
402         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
403                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
404                                    freelist_old, counters_old,
405                                    freelist_new, counters_new))
406                         return true;
407         } else
408 #endif
409         {
410                 unsigned long flags;
411
412                 local_irq_save(flags);
413                 slab_lock(page);
414                 if (page->freelist == freelist_old &&
415                                         page->counters == counters_old) {
416                         page->freelist = freelist_new;
417                         page->counters = counters_new;
418                         slab_unlock(page);
419                         local_irq_restore(flags);
420                         return true;
421                 }
422                 slab_unlock(page);
423                 local_irq_restore(flags);
424         }
425
426         cpu_relax();
427         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
428
429 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
430         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
431 #endif
432
433         return false;
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
437 static unsigned long object_map[BITS_TO_LONGS(MAX_OBJS_PER_PAGE)];
438 static DEFINE_SPINLOCK(object_map_lock);
439
440 /*
441  * Determine a map of object in use on a page.
442  *
443  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
444  * not vanish from under us.
445  */
446 static unsigned long *get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page)
447         __acquires(&object_map_lock)
448 {
449         void *p;
450         void *addr = page_address(page);
451
452         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
453
454         spin_lock(&object_map_lock);
455
456         bitmap_zero(object_map, page->objects);
457
458         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
459                 set_bit(__obj_to_index(s, addr, p), object_map);
460
461         return object_map;
462 }
463
464 static void put_map(unsigned long *map) __releases(&object_map_lock)
465 {
466         VM_BUG_ON(map != object_map);
467         spin_unlock(&object_map_lock);
468 }
469
470 static inline unsigned int size_from_object(struct kmem_cache *s)
471 {
472         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
473                 return s->size - s->red_left_pad;
474
475         return s->size;
476 }
477
478 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
479 {
480         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
481                 p -= s->red_left_pad;
482
483         return p;
484 }
485
486 /*
487  * Debug settings:
488  */
489 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
490 static slab_flags_t slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
491 #else
492 static slab_flags_t slub_debug;
493 #endif
494
495 static char *slub_debug_string;
496 static int disable_higher_order_debug;
497
498 /*
499  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
500  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
501  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
502  * to tell kasan that these accesses are OK.
503  */
504 static inline void metadata_access_enable(void)
505 {
506         kasan_disable_current();
507 }
508
509 static inline void metadata_access_disable(void)
510 {
511         kasan_enable_current();
512 }
513
514 /*
515  * Object debugging
516  */
517
518 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
519 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
520                                 struct page *page, void *object)
521 {
522         void *base;
523
524         if (!object)
525                 return 1;
526
527         base = page_address(page);
528         object = kasan_reset_tag(object);
529         object = restore_red_left(s, object);
530         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
531                 (object - base) % s->size) {
532                 return 0;
533         }
534
535         return 1;
536 }
537
538 static void print_section(char *level, char *text, u8 *addr,
539                           unsigned int length)
540 {
541         metadata_access_enable();
542         print_hex_dump(level, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
543                         length, 1);
544         metadata_access_disable();
545 }
546
547 /*
548  * See comment in calculate_sizes().
549  */
550 static inline bool freeptr_outside_object(struct kmem_cache *s)
551 {
552         return s->offset >= s->inuse;
553 }
554
555 /*
556  * Return offset of the end of info block which is inuse + free pointer if
557  * not overlapping with object.
558  */
559 static inline unsigned int get_info_end(struct kmem_cache *s)
560 {
561         if (freeptr_outside_object(s))
562                 return s->inuse + sizeof(void *);
563         else
564                 return s->inuse;
565 }
566
567 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
568         enum track_item alloc)
569 {
570         struct track *p;
571
572         p = object + get_info_end(s);
573
574         return p + alloc;
575 }
576
577 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
578                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
579 {
580         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
581
582         if (addr) {
583 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
584                 unsigned int nr_entries;
585
586                 metadata_access_enable();
587                 nr_entries = stack_trace_save(p->addrs, TRACK_ADDRS_COUNT, 3);
588                 metadata_access_disable();
589
590                 if (nr_entries < TRACK_ADDRS_COUNT)
591                         p->addrs[nr_entries] = 0;
592 #endif
593                 p->addr = addr;
594                 p->cpu = smp_processor_id();
595                 p->pid = current->pid;
596                 p->when = jiffies;
597         } else {
598                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
599         }
600 }
601
602 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
603 {
604         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
605                 return;
606
607         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
608         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
609 }
610
611 static void print_track(const char *s, struct track *t, unsigned long pr_time)
612 {
613         if (!t->addr)
614                 return;
615
616         pr_err("INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
617                s, (void *)t->addr, pr_time - t->when, t->cpu, t->pid);
618 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
619         {
620                 int i;
621                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
622                         if (t->addrs[i])
623                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
624                         else
625                                 break;
626         }
627 #endif
628 }
629
630 void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
631 {
632         unsigned long pr_time = jiffies;
633         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
634                 return;
635
636         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC), pr_time);
637         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE), pr_time);
638 }
639
640 static void print_page_info(struct page *page)
641 {
642         pr_err("INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
643                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
644
645 }
646
647 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
648 {
649         struct va_format vaf;
650         va_list args;
651
652         va_start(args, fmt);
653         vaf.fmt = fmt;
654         vaf.va = &args;
655         pr_err("=============================================================================\n");
656         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
657         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
658
659         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
660         va_end(args);
661 }
662
663 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
664 {
665         struct va_format vaf;
666         va_list args;
667
668         va_start(args, fmt);
669         vaf.fmt = fmt;
670         vaf.va = &args;
671         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
672         va_end(args);
673 }
674
675 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct page *page,
676                                void **freelist, void *nextfree)
677 {
678         if ((s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) &&
679             !check_valid_pointer(s, page, nextfree) && freelist) {
680                 object_err(s, page, *freelist, "Freechain corrupt");
681                 *freelist = NULL;
682                 slab_fix(s, "Isolate corrupted freechain");
683                 return true;
684         }
685
686         return false;
687 }
688
689 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
690 {
691         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
692         u8 *addr = page_address(page);
693
694         print_tracking(s, p);
695
696         print_page_info(page);
697
698         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
699                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
700
701         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
702                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p - s->red_left_pad,
703                               s->red_left_pad);
704         else if (p > addr + 16)
705                 print_section(KERN_ERR, "Bytes b4 ", p - 16, 16);
706
707         print_section(KERN_ERR,         "Object   ", p,
708                       min_t(unsigned int, s->object_size, PAGE_SIZE));
709         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
710                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p + s->object_size,
711                         s->inuse - s->object_size);
712
713         off = get_info_end(s);
714
715         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
716                 off += 2 * sizeof(struct track);
717
718         off += kasan_metadata_size(s);
719
720         if (off != size_from_object(s))
721                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
722                 print_section(KERN_ERR, "Padding  ", p + off,
723                               size_from_object(s) - off);
724
725         dump_stack();
726 }
727
728 void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
729                         u8 *object, char *reason)
730 {
731         slab_bug(s, "%s", reason);
732         print_trailer(s, page, object);
733 }
734
735 static __printf(3, 4) void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
736                         const char *fmt, ...)
737 {
738         va_list args;
739         char buf[100];
740
741         va_start(args, fmt);
742         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
743         va_end(args);
744         slab_bug(s, "%s", buf);
745         print_page_info(page);
746         dump_stack();
747 }
748
749 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
750 {
751         u8 *p = object;
752
753         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
754                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
755
756         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
757                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
758                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
759         }
760
761         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
762                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
763 }
764
765 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
766                                                 void *from, void *to)
767 {
768         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
769         memset(from, data, to - from);
770 }
771
772 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
773                         u8 *object, char *what,
774                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
775 {
776         u8 *fault;
777         u8 *end;
778         u8 *addr = page_address(page);
779
780         metadata_access_enable();
781         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
782         metadata_access_disable();
783         if (!fault)
784                 return 1;
785
786         end = start + bytes;
787         while (end > fault && end[-1] == value)
788                 end--;
789
790         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
791         pr_err("INFO: 0x%p-0x%p @offset=%tu. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
792                                         fault, end - 1, fault - addr,
793                                         fault[0], value);
794         print_trailer(s, page, object);
795
796         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
797         return 0;
798 }
799
800 /*
801  * Object layout:
802  *
803  * object address
804  *      Bytes of the object to be managed.
805  *      If the freepointer may overlay the object then the free
806  *      pointer is at the middle of the object.
807  *
808  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
809  *      0xa5 (POISON_END)
810  *
811  * object + s->object_size
812  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
813  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
814  *      object_size == inuse.
815  *
816  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
817  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
818  *
819  * object + s->inuse
820  *      Meta data starts here.
821  *
822  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
823  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
824  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
825  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
826  *              before the word boundary.
827  *
828  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
829  *
830  * object + s->size
831  *      Nothing is used beyond s->size.
832  *
833  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
834  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
835  * may be used with merged slabcaches.
836  */
837
838 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
839 {
840         unsigned long off = get_info_end(s);    /* The end of info */
841
842         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
843                 /* We also have user information there */
844                 off += 2 * sizeof(struct track);
845
846         off += kasan_metadata_size(s);
847
848         if (size_from_object(s) == off)
849                 return 1;
850
851         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
852                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
853 }
854
855 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
856 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
857 {
858         u8 *start;
859         u8 *fault;
860         u8 *end;
861         u8 *pad;
862         int length;
863         int remainder;
864
865         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
866                 return 1;
867
868         start = page_address(page);
869         length = page_size(page);
870         end = start + length;
871         remainder = length % s->size;
872         if (!remainder)
873                 return 1;
874
875         pad = end - remainder;
876         metadata_access_enable();
877         fault = memchr_inv(pad, POISON_INUSE, remainder);
878         metadata_access_disable();
879         if (!fault)
880                 return 1;
881         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
882                 end--;
883
884         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p @offset=%tu",
885                         fault, end - 1, fault - start);
886         print_section(KERN_ERR, "Padding ", pad, remainder);
887
888         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, fault, end);
889         return 0;
890 }
891
892 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
893                                         void *object, u8 val)
894 {
895         u8 *p = object;
896         u8 *endobject = object + s->object_size;
897
898         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
899                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Left Redzone",
900                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
901                         return 0;
902
903                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Right Redzone",
904                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
905                         return 0;
906         } else {
907                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
908                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
909                                 endobject, POISON_INUSE,
910                                 s->inuse - s->object_size);
911                 }
912         }
913
914         if (s->flags & SLAB_POISON) {
915                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
916                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
917                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
918                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "End Poison",
919                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
920                         return 0;
921                 /*
922                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
923                  */
924                 check_pad_bytes(s, page, p);
925         }
926
927         if (!freeptr_outside_object(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE)
928                 /*
929                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
930                  * freepointer while object is allocated.
931                  */
932                 return 1;
933
934         /* Check free pointer validity */
935         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
936                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
937                 /*
938                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
939                  * of the free objects in this slab. May cause
940                  * another error because the object count is now wrong.
941                  */
942                 set_freepointer(s, p, NULL);
943                 return 0;
944         }
945         return 1;
946 }
947
948 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
949 {
950         int maxobj;
951
952         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
953
954         if (!PageSlab(page)) {
955                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
956                 return 0;
957         }
958
959         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size);
960         if (page->objects > maxobj) {
961                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
962                         page->objects, maxobj);
963                 return 0;
964         }
965         if (page->inuse > page->objects) {
966                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
967                         page->inuse, page->objects);
968                 return 0;
969         }
970         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
971         slab_pad_check(s, page);
972         return 1;
973 }
974
975 /*
976  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
977  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
978  */
979 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
980 {
981         int nr = 0;
982         void *fp;
983         void *object = NULL;
984         int max_objects;
985
986         fp = page->freelist;
987         while (fp && nr <= page->objects) {
988                 if (fp == search)
989                         return 1;
990                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
991                         if (object) {
992                                 object_err(s, page, object,
993                                         "Freechain corrupt");
994                                 set_freepointer(s, object, NULL);
995                         } else {
996                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
997                                 page->freelist = NULL;
998                                 page->inuse = page->objects;
999                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
1000                                 return 0;
1001                         }
1002                         break;
1003                 }
1004                 object = fp;
1005                 fp = get_freepointer(s, object);
1006                 nr++;
1007         }
1008
1009         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size);
1010         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1011                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
1012
1013         if (page->objects != max_objects) {
1014                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
1015                          page->objects, max_objects);
1016                 page->objects = max_objects;
1017                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
1018         }
1019         if (page->inuse != page->objects - nr) {
1020                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
1021                          page->inuse, page->objects - nr);
1022                 page->inuse = page->objects - nr;
1023                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
1024         }
1025         return search == NULL;
1026 }
1027
1028 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1029                                                                 int alloc)
1030 {
1031         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
1032                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
1033                         s->name,
1034                         alloc ? "alloc" : "free",
1035                         object, page->inuse,
1036                         page->freelist);
1037
1038                 if (!alloc)
1039                         print_section(KERN_INFO, "Object ", (void *)object,
1040                                         s->object_size);
1041
1042                 dump_stack();
1043         }
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1048  */
1049 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1050         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1051 {
1052         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1053                 return;
1054
1055         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1056         list_add(&page->slab_list, &n->full);
1057 }
1058
1059 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1060 {
1061         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1062                 return;
1063
1064         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1065         list_del(&page->slab_list);
1066 }
1067
1068 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1069 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1070 {
1071         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1072
1073         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1074 }
1075
1076 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1077 {
1078         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1079 }
1080
1081 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1082 {
1083         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1084
1085         /*
1086          * May be called early in order to allocate a slab for the
1087          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1088          * dilemma by deferring the increment of the count during
1089          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1090          */
1091         if (likely(n)) {
1092                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1093                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1094         }
1095 }
1096 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1097 {
1098         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1099
1100         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1101         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1102 }
1103
1104 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1105 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1106                                                                 void *object)
1107 {
1108         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON))
1109                 return;
1110
1111         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1112         init_tracking(s, object);
1113 }
1114
1115 static
1116 void setup_page_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *addr)
1117 {
1118         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_POISON))
1119                 return;
1120
1121         metadata_access_enable();
1122         memset(addr, POISON_INUSE, page_size(page));
1123         metadata_access_disable();
1124 }
1125
1126 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1127                                         struct page *page, void *object)
1128 {
1129         if (!check_slab(s, page))
1130                 return 0;
1131
1132         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1133                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1134                 return 0;
1135         }
1136
1137         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1138                 return 0;
1139
1140         return 1;
1141 }
1142
1143 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1144                                         struct page *page,
1145                                         void *object, unsigned long addr)
1146 {
1147         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1148                 if (!alloc_consistency_checks(s, page, object))
1149                         goto bad;
1150         }
1151
1152         /* Success perform special debug activities for allocs */
1153         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1154                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1155         trace(s, page, object, 1);
1156         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1157         return 1;
1158
1159 bad:
1160         if (PageSlab(page)) {
1161                 /*
1162                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1163                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1164                  * as used avoids touching the remaining objects.
1165                  */
1166                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1167                 page->inuse = page->objects;
1168                 page->freelist = NULL;
1169         }
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1174                 struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1175 {
1176         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1177                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1178                 return 0;
1179         }
1180
1181         if (on_freelist(s, page, object)) {
1182                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1183                 return 0;
1184         }
1185
1186         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1187                 return 0;
1188
1189         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1190                 if (!PageSlab(page)) {
1191                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1192                                  object);
1193                 } else if (!page->slab_cache) {
1194                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1195                                object);
1196                         dump_stack();
1197                 } else
1198                         object_err(s, page, object,
1199                                         "page slab pointer corrupt.");
1200                 return 0;
1201         }
1202         return 1;
1203 }
1204
1205 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1206 static noinline int free_debug_processing(
1207         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1208         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1209         unsigned long addr)
1210 {
1211         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1212         void *object = head;
1213         int cnt = 0;
1214         unsigned long flags;
1215         int ret = 0;
1216
1217         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1218         slab_lock(page);
1219
1220         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1221                 if (!check_slab(s, page))
1222                         goto out;
1223         }
1224
1225 next_object:
1226         cnt++;
1227
1228         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1229                 if (!free_consistency_checks(s, page, object, addr))
1230                         goto out;
1231         }
1232
1233         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1234                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1235         trace(s, page, object, 0);
1236         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1237         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1238
1239         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1240         if (object != tail) {
1241                 object = get_freepointer(s, object);
1242                 goto next_object;
1243         }
1244         ret = 1;
1245
1246 out:
1247         if (cnt != bulk_cnt)
1248                 slab_err(s, page, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1249                          bulk_cnt, cnt);
1250
1251         slab_unlock(page);
1252         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1253         if (!ret)
1254                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1255         return ret;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Parse a block of slub_debug options. Blocks are delimited by ';'
1260  *
1261  * @str:    start of block
1262  * @flags:  returns parsed flags, or DEBUG_DEFAULT_FLAGS if none specified
1263  * @slabs:  return start of list of slabs, or NULL when there's no list
1264  * @init:   assume this is initial parsing and not per-kmem-create parsing
1265  *
1266  * returns the start of next block if there's any, or NULL
1267  */
1268 static char *
1269 parse_slub_debug_flags(char *str, slab_flags_t *flags, char **slabs, bool init)
1270 {
1271         bool higher_order_disable = false;
1272
1273         /* Skip any completely empty blocks */
1274         while (*str && *str == ';')
1275                 str++;
1276
1277         if (*str == ',') {
1278                 /*
1279                  * No options but restriction on slabs. This means full
1280                  * debugging for slabs matching a pattern.
1281                  */
1282                 *flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1283                 goto check_slabs;
1284         }
1285         *flags = 0;
1286
1287         /* Determine which debug features should be switched on */
1288         for (; *str && *str != ',' && *str != ';'; str++) {
1289                 switch (tolower(*str)) {
1290                 case '-':
1291                         *flags = 0;
1292                         break;
1293                 case 'f':
1294                         *flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1295                         break;
1296                 case 'z':
1297                         *flags |= SLAB_RED_ZONE;
1298                         break;
1299                 case 'p':
1300                         *flags |= SLAB_POISON;
1301                         break;
1302                 case 'u':
1303                         *flags |= SLAB_STORE_USER;
1304                         break;
1305                 case 't':
1306                         *flags |= SLAB_TRACE;
1307                         break;
1308                 case 'a':
1309                         *flags |= SLAB_FAILSLAB;
1310                         break;
1311                 case 'o':
1312                         /*
1313                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1314                          * order would increase as a result.
1315                          */
1316                         higher_order_disable = true;
1317                         break;
1318                 default:
1319                         if (init)
1320                                 pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n", *str);
1321                 }
1322         }
1323 check_slabs:
1324         if (*str == ',')
1325                 *slabs = ++str;
1326         else
1327                 *slabs = NULL;
1328
1329         /* Skip over the slab list */
1330         while (*str && *str != ';')
1331                 str++;
1332
1333         /* Skip any completely empty blocks */
1334         while (*str && *str == ';')
1335                 str++;
1336
1337         if (init && higher_order_disable)
1338                 disable_higher_order_debug = 1;
1339
1340         if (*str)
1341                 return str;
1342         else
1343                 return NULL;
1344 }
1345
1346 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1347 {
1348         slab_flags_t flags;
1349         char *saved_str;
1350         char *slab_list;
1351         bool global_slub_debug_changed = false;
1352         bool slab_list_specified = false;
1353
1354         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1355         if (*str++ != '=' || !*str)
1356                 /*
1357                  * No options specified. Switch on full debugging.
1358                  */
1359                 goto out;
1360
1361         saved_str = str;
1362         while (str) {
1363                 str = parse_slub_debug_flags(str, &flags, &slab_list, true);
1364
1365                 if (!slab_list) {
1366                         slub_debug = flags;
1367                         global_slub_debug_changed = true;
1368                 } else {
1369                         slab_list_specified = true;
1370                 }
1371         }
1372
1373         /*
1374          * For backwards compatibility, a single list of flags with list of
1375          * slabs means debugging is only enabled for those slabs, so the global
1376          * slub_debug should be 0. We can extended that to multiple lists as
1377          * long as there is no option specifying flags without a slab list.
1378          */
1379         if (slab_list_specified) {
1380                 if (!global_slub_debug_changed)
1381                         slub_debug = 0;
1382                 slub_debug_string = saved_str;
1383         }
1384 out:
1385         if (slub_debug != 0 || slub_debug_string)
1386                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
1387         if ((static_branch_unlikely(&init_on_alloc) ||
1388              static_branch_unlikely(&init_on_free)) &&
1389             (slub_debug & SLAB_POISON))
1390                 pr_info("mem auto-init: SLAB_POISON will take precedence over init_on_alloc/init_on_free\n");
1391         return 1;
1392 }
1393
1394 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1395
1396 /*
1397  * kmem_cache_flags - apply debugging options to the cache
1398  * @object_size:        the size of an object without meta data
1399  * @flags:              flags to set
1400  * @name:               name of the cache
1401  *
1402  * Debug option(s) are applied to @flags. In addition to the debug
1403  * option(s), if a slab name (or multiple) is specified i.e.
1404  * slub_debug=<Debug-Options>,<slab name1>,<slab name2> ...
1405  * then only the select slabs will receive the debug option(s).
1406  */
1407 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1408         slab_flags_t flags, const char *name)
1409 {
1410         char *iter;
1411         size_t len;
1412         char *next_block;
1413         slab_flags_t block_flags;
1414
1415         len = strlen(name);
1416         next_block = slub_debug_string;
1417         /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
1418         while (next_block) {
1419                 next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
1420                 if (!iter)
1421                         continue;
1422                 /* Found a block that has a slab list, search it */
1423                 while (*iter) {
1424                         char *end, *glob;
1425                         size_t cmplen;
1426
1427                         end = strchrnul(iter, ',');
1428                         if (next_block && next_block < end)
1429                                 end = next_block - 1;
1430
1431                         glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
1432                         if (glob)
1433                                 cmplen = glob - iter;
1434                         else
1435                                 cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));
1436
1437                         if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
1438                                 flags |= block_flags;
1439                                 return flags;
1440                         }
1441
1442                         if (!*end || *end == ';')
1443                                 break;
1444                         iter = end + 1;
1445                 }
1446         }
1447
1448         return flags | slub_debug;
1449 }
1450 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1451 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1452                         struct page *page, void *object) {}
1453 static inline
1454 void setup_page_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *addr) {}
1455
1456 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1457         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1458
1459 static inline int free_debug_processing(
1460         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1461         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1462         unsigned long addr) { return 0; }
1463
1464 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1465                         { return 1; }
1466 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1467                         void *object, u8 val) { return 1; }
1468 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1469                                         struct page *page) {}
1470 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1471                                         struct page *page) {}
1472 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1473         slab_flags_t flags, const char *name)
1474 {
1475         return flags;
1476 }
1477 #define slub_debug 0
1478
1479 #define disable_higher_order_debug 0
1480
1481 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1482                                                         { return 0; }
1483 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1484                                                         { return 0; }
1485 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1486                                                         int objects) {}
1487 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1488                                                         int objects) {}
1489
1490 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1491                                void **freelist, void *nextfree)
1492 {
1493         return false;
1494 }
1495 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1496
1497 /*
1498  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1499  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1500  */
1501 static inline void *kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1502 {
1503         ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1504         /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1505         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1506         return ptr;
1507 }
1508
1509 static __always_inline void kfree_hook(void *x)
1510 {
1511         kmemleak_free(x);
1512         kasan_kfree_large(x, _RET_IP_);
1513 }
1514
1515 static __always_inline bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1516 {
1517         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1518
1519         /*
1520          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1521          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1522          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1523          */
1524 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1525         {
1526                 unsigned long flags;
1527
1528                 local_irq_save(flags);
1529                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1530                 local_irq_restore(flags);
1531         }
1532 #endif
1533         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1534                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1535
1536         /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
1537         if (!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
1538                 __kcsan_check_access(x, s->object_size,
1539                                      KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);
1540
1541         /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse */
1542         return kasan_slab_free(s, x, _RET_IP_);
1543 }
1544
1545 static inline bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1546                                            void **head, void **tail)
1547 {
1548
1549         void *object;
1550         void *next = *head;
1551         void *old_tail = *tail ? *tail : *head;
1552         int rsize;
1553
1554         /* Head and tail of the reconstructed freelist */
1555         *head = NULL;
1556         *tail = NULL;
1557
1558         do {
1559                 object = next;
1560                 next = get_freepointer(s, object);
1561
1562                 if (slab_want_init_on_free(s)) {
1563                         /*
1564                          * Clear the object and the metadata, but don't touch
1565                          * the redzone.
1566                          */
1567                         memset(object, 0, s->object_size);
1568                         rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad
1569                                                            : 0;
1570                         memset((char *)object + s->inuse, 0,
1571                                s->size - s->inuse - rsize);
1572
1573                 }
1574                 /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
1575                 if (!slab_free_hook(s, object)) {
1576                         /* Move object to the new freelist */
1577                         set_freepointer(s, object, *head);
1578                         *head = object;
1579                         if (!*tail)
1580                                 *tail = object;
1581                 }
1582         } while (object != old_tail);
1583
1584         if (*head == *tail)
1585                 *tail = NULL;
1586
1587         return *head != NULL;
1588 }
1589
1590 static void *setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1591                                 void *object)
1592 {
1593         setup_object_debug(s, page, object);
1594         object = kasan_init_slab_obj(s, object);
1595         if (unlikely(s->ctor)) {
1596                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1597                 s->ctor(object);
1598                 kasan_poison_object_data(s, object);
1599         }
1600         return object;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Slab allocation and freeing
1605  */
1606 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1607                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1608 {
1609         struct page *page;
1610         unsigned int order = oo_order(oo);
1611
1612         if (node == NUMA_NO_NODE)
1613                 page = alloc_pages(flags, order);
1614         else
1615                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1616
1617         if (page)
1618                 account_slab_page(page, order, s);
1619
1620         return page;
1621 }
1622
1623 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1624 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1625 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1626 {
1627         unsigned int count = oo_objects(s->oo);
1628         int err;
1629
1630         /* Bailout if already initialised */
1631         if (s->random_seq)
1632                 return 0;
1633
1634         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1635         if (err) {
1636                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1637                         s->name);
1638                 return err;
1639         }
1640
1641         /* Transform to an offset on the set of pages */
1642         if (s->random_seq) {
1643                 unsigned int i;
1644
1645                 for (i = 0; i < count; i++)
1646                         s->random_seq[i] *= s->size;
1647         }
1648         return 0;
1649 }
1650
1651 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1652 static void __init init_freelist_randomization(void)
1653 {
1654         struct kmem_cache *s;
1655
1656         mutex_lock(&slab_mutex);
1657
1658         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1659                 init_cache_random_seq(s);
1660
1661         mutex_unlock(&slab_mutex);
1662 }
1663
1664 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1665 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1666                                 unsigned long *pos, void *start,
1667                                 unsigned long page_limit,
1668                                 unsigned long freelist_count)
1669 {
1670         unsigned int idx;
1671
1672         /*
1673          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1674          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1675          */
1676         do {
1677                 idx = s->random_seq[*pos];
1678                 *pos += 1;
1679                 if (*pos >= freelist_count)
1680                         *pos = 0;
1681         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1682
1683         return (char *)start + idx;
1684 }
1685
1686 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1687 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1688 {
1689         void *start;
1690         void *cur;
1691         void *next;
1692         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1693
1694         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1695                 return false;
1696
1697         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1698         pos = get_random_int() % freelist_count;
1699
1700         page_limit = page->objects * s->size;
1701         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1702
1703         /* First entry is used as the base of the freelist */
1704         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1705                                 freelist_count);
1706         cur = setup_object(s, page, cur);
1707         page->freelist = cur;
1708
1709         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1710                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1711                         freelist_count);
1712                 next = setup_object(s, page, next);
1713                 set_freepointer(s, cur, next);
1714                 cur = next;
1715         }
1716         set_freepointer(s, cur, NULL);
1717
1718         return true;
1719 }
1720 #else
1721 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1722 {
1723         return 0;
1724 }
1725 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1726 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1727 {
1728         return false;
1729 }
1730 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1731
1732 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1733 {
1734         struct page *page;
1735         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1736         gfp_t alloc_gfp;
1737         void *start, *p, *next;
1738         int idx;
1739         bool shuffle;
1740
1741         flags &= gfp_allowed_mask;
1742
1743         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1744                 local_irq_enable();
1745
1746         flags |= s->allocflags;
1747
1748         /*
1749          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1750          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1751          */
1752         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1753         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1754                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1755
1756         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1757         if (unlikely(!page)) {
1758                 oo = s->min;
1759                 alloc_gfp = flags;
1760                 /*
1761                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1762                  * Try a lower order alloc if possible
1763                  */
1764                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1765                 if (unlikely(!page))
1766                         goto out;
1767                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1768         }
1769
1770         page->objects = oo_objects(oo);
1771
1772         page->slab_cache = s;
1773         __SetPageSlab(page);
1774         if (page_is_pfmemalloc(page))
1775                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1776
1777         kasan_poison_slab(page);
1778
1779         start = page_address(page);
1780
1781         setup_page_debug(s, page, start);
1782
1783         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1784
1785         if (!shuffle) {
1786                 start = fixup_red_left(s, start);
1787                 start = setup_object(s, page, start);
1788                 page->freelist = start;
1789                 for (idx = 0, p = start; idx < page->objects - 1; idx++) {
1790                         next = p + s->size;
1791                         next = setup_object(s, page, next);
1792                         set_freepointer(s, p, next);
1793                         p = next;
1794                 }
1795                 set_freepointer(s, p, NULL);
1796         }
1797
1798         page->inuse = page->objects;
1799         page->frozen = 1;
1800
1801 out:
1802         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1803                 local_irq_disable();
1804         if (!page)
1805                 return NULL;
1806
1807         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1808
1809         return page;
1810 }
1811
1812 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1813 {
1814         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1815                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1816
1817         return allocate_slab(s,
1818                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1819 }
1820
1821 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1822 {
1823         int order = compound_order(page);
1824         int pages = 1 << order;
1825
1826         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
1827                 void *p;
1828
1829                 slab_pad_check(s, page);
1830                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1831                                                 page->objects)
1832                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1833         }
1834
1835         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1836         __ClearPageSlab(page);
1837
1838         page->mapping = NULL;
1839         if (current->reclaim_state)
1840                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1841         unaccount_slab_page(page, order, s);
1842         __free_pages(page, order);
1843 }
1844
1845 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1846 {
1847         struct page *page = container_of(h, struct page, rcu_head);
1848
1849         __free_slab(page->slab_cache, page);
1850 }
1851
1852 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1853 {
1854         if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)) {
1855                 call_rcu(&page->rcu_head, rcu_free_slab);
1856         } else
1857                 __free_slab(s, page);
1858 }
1859
1860 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1861 {
1862         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1863         free_slab(s, page);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Management of partially allocated slabs.
1868  */
1869 static inline void
1870 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1871 {
1872         n->nr_partial++;
1873         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1874                 list_add_tail(&page->slab_list, &n->partial);
1875         else
1876                 list_add(&page->slab_list, &n->partial);
1877 }
1878
1879 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1880                                 struct page *page, int tail)
1881 {
1882         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1883         __add_partial(n, page, tail);
1884 }
1885
1886 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1887                                         struct page *page)
1888 {
1889         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1890         list_del(&page->slab_list);
1891         n->nr_partial--;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1896  * return the pointer to the freelist.
1897  *
1898  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1899  */
1900 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1901                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1902                 int mode, int *objects)
1903 {
1904         void *freelist;
1905         unsigned long counters;
1906         struct page new;
1907
1908         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1909
1910         /*
1911          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1912          * The old freelist is the list of objects for the
1913          * per cpu allocation list.
1914          */
1915         freelist = page->freelist;
1916         counters = page->counters;
1917         new.counters = counters;
1918         *objects = new.objects - new.inuse;
1919         if (mode) {
1920                 new.inuse = page->objects;
1921                 new.freelist = NULL;
1922         } else {
1923                 new.freelist = freelist;
1924         }
1925
1926         VM_BUG_ON(new.frozen);
1927         new.frozen = 1;
1928
1929         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1930                         freelist, counters,
1931                         new.freelist, new.counters,
1932                         "acquire_slab"))
1933                 return NULL;
1934
1935         remove_partial(n, page);
1936         WARN_ON(!freelist);
1937         return freelist;
1938 }
1939
1940 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1941 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1942
1943 /*
1944  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1945  */
1946 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1947                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1948 {
1949         struct page *page, *page2;
1950         void *object = NULL;
1951         unsigned int available = 0;
1952         int objects;
1953
1954         /*
1955          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1956          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1957          * partial slab and there is none available then get_partial()
1958          * will return NULL.
1959          */
1960         if (!n || !n->nr_partial)
1961                 return NULL;
1962
1963         spin_lock(&n->list_lock);
1964         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, slab_list) {
1965                 void *t;
1966
1967                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1968                         continue;
1969
1970                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1971                 if (!t)
1972                         break;
1973
1974                 available += objects;
1975                 if (!object) {
1976                         c->page = page;
1977                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1978                         object = t;
1979                 } else {
1980                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1981                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1982                 }
1983                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1984                         || available > slub_cpu_partial(s) / 2)
1985                         break;
1986
1987         }
1988         spin_unlock(&n->list_lock);
1989         return object;
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1994  */
1995 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1996                 struct kmem_cache_cpu *c)
1997 {
1998 #ifdef CONFIG_NUMA
1999         struct zonelist *zonelist;
2000         struct zoneref *z;
2001         struct zone *zone;
2002         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(flags);
2003         void *object;
2004         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2005
2006         /*
2007          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
2008          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
2009          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
2010          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
2011          *
2012          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
2013          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
2014          * may return off node objects because partial slabs are obtained
2015          * from other nodes and filled up.
2016          *
2017          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
2018          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
2019          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
2020          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
2021          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
2022          * with available objects.
2023          */
2024         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
2025                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
2026                 return NULL;
2027
2028         do {
2029                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2030                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
2031                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
2032                         struct kmem_cache_node *n;
2033
2034                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
2035
2036                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
2037                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
2038                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
2039                                 if (object) {
2040                                         /*
2041                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
2042                                          * here - if mems_allowed was updated in
2043                                          * parallel, that was a harmless race
2044                                          * between allocation and the cpuset
2045                                          * update
2046                                          */
2047                                         return object;
2048                                 }
2049                         }
2050                 }
2051         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2052 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2053         return NULL;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Get a partial page, lock it and return it.
2058  */
2059 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
2060                 struct kmem_cache_cpu *c)
2061 {
2062         void *object;
2063         int searchnode = node;
2064
2065         if (node == NUMA_NO_NODE)
2066                 searchnode = numa_mem_id();
2067
2068         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
2069         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
2070                 return object;
2071
2072         return get_any_partial(s, flags, c);
2073 }
2074
2075 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2076 /*
2077  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
2078  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
2079  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
2080  */
2081 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
2082 #else
2083 /*
2084  * No preemption supported therefore also no need to check for
2085  * different cpus.
2086  */
2087 #define TID_STEP 1
2088 #endif
2089
2090 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
2091 {
2092         return tid + TID_STEP;
2093 }
2094
2095 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2096 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
2097 {
2098         return tid % TID_STEP;
2099 }
2100
2101 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
2102 {
2103         return tid / TID_STEP;
2104 }
2105 #endif
2106
2107 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
2108 {
2109         return cpu;
2110 }
2111
2112 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
2113                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
2114 {
2115 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2116         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2117
2118         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
2119
2120 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2121         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
2122                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
2123                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
2124         else
2125 #endif
2126         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
2127                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
2128                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
2129         else
2130                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
2131                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
2132 #endif
2133         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
2134 }
2135
2136 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2137 {
2138         int cpu;
2139
2140         for_each_possible_cpu(cpu)
2141                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Remove the cpu slab
2146  */
2147 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2148                                 void *freelist, struct kmem_cache_cpu *c)
2149 {
2150         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
2151         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
2152         int lock = 0;
2153         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
2154         void *nextfree;
2155         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2156         struct page new;
2157         struct page old;
2158
2159         if (page->freelist) {
2160                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2161                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2162         }
2163
2164         /*
2165          * Stage one: Free all available per cpu objects back
2166          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
2167          * last one.
2168          *
2169          * There is no need to take the list->lock because the page
2170          * is still frozen.
2171          */
2172         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2173                 void *prior;
2174                 unsigned long counters;
2175
2176                 /*
2177                  * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
2178                  * 'freelist' is already corrupted.  So isolate all objects
2179                  * starting at 'freelist'.
2180                  */
2181                 if (freelist_corrupted(s, page, &freelist, nextfree))
2182                         break;
2183
2184                 do {
2185                         prior = page->freelist;
2186                         counters = page->counters;
2187                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2188                         new.counters = counters;
2189                         new.inuse--;
2190                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2191
2192                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2193                         prior, counters,
2194                         freelist, new.counters,
2195                         "drain percpu freelist"));
2196
2197                 freelist = nextfree;
2198         }
2199
2200         /*
2201          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2202          * list presence reflects the actual number of objects
2203          * during unfreeze.
2204          *
2205          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2206          * with the count. If there is a mismatch then the page
2207          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2208          *
2209          * Then we restart the process which may have to remove
2210          * the page from the list that we just put it on again
2211          * because the number of objects in the slab may have
2212          * changed.
2213          */
2214 redo:
2215
2216         old.freelist = page->freelist;
2217         old.counters = page->counters;
2218         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2219
2220         /* Determine target state of the slab */
2221         new.counters = old.counters;
2222         if (freelist) {
2223                 new.inuse--;
2224                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2225                 new.freelist = freelist;
2226         } else
2227                 new.freelist = old.freelist;
2228
2229         new.frozen = 0;
2230
2231         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2232                 m = M_FREE;
2233         else if (new.freelist) {
2234                 m = M_PARTIAL;
2235                 if (!lock) {
2236                         lock = 1;
2237                         /*
2238                          * Taking the spinlock removes the possibility
2239                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2240                          * is frozen
2241                          */
2242                         spin_lock(&n->list_lock);
2243                 }
2244         } else {
2245                 m = M_FULL;
2246 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2247                 if ((s->flags & SLAB_STORE_USER) && !lock) {
2248                         lock = 1;
2249                         /*
2250                          * This also ensures that the scanning of full
2251                          * slabs from diagnostic functions will not see
2252                          * any frozen slabs.
2253                          */
2254                         spin_lock(&n->list_lock);
2255                 }
2256 #endif
2257         }
2258
2259         if (l != m) {
2260                 if (l == M_PARTIAL)
2261                         remove_partial(n, page);
2262                 else if (l == M_FULL)
2263                         remove_full(s, n, page);
2264
2265                 if (m == M_PARTIAL)
2266                         add_partial(n, page, tail);
2267                 else if (m == M_FULL)
2268                         add_full(s, n, page);
2269         }
2270
2271         l = m;
2272         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2273                                 old.freelist, old.counters,
2274                                 new.freelist, new.counters,
2275                                 "unfreezing slab"))
2276                 goto redo;
2277
2278         if (lock)
2279                 spin_unlock(&n->list_lock);
2280
2281         if (m == M_PARTIAL)
2282                 stat(s, tail);
2283         else if (m == M_FULL)
2284                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2285         else if (m == M_FREE) {
2286                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2287                 discard_slab(s, page);
2288                 stat(s, FREE_SLAB);
2289         }
2290
2291         c->page = NULL;
2292         c->freelist = NULL;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2297  *
2298  * This function must be called with interrupts disabled
2299  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2300  * to guarantee no concurrent accesses).
2301  */
2302 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2303                 struct kmem_cache_cpu *c)
2304 {
2305 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2306         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2307         struct page *page, *discard_page = NULL;
2308
2309         while ((page = slub_percpu_partial(c))) {
2310                 struct page new;
2311                 struct page old;
2312
2313                 slub_set_percpu_partial(c, page);
2314
2315                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2316                 if (n != n2) {
2317                         if (n)
2318                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2319
2320                         n = n2;
2321                         spin_lock(&n->list_lock);
2322                 }
2323
2324                 do {
2325
2326                         old.freelist = page->freelist;
2327                         old.counters = page->counters;
2328                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2329
2330                         new.counters = old.counters;
2331                         new.freelist = old.freelist;
2332
2333                         new.frozen = 0;
2334
2335                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2336                                 old.freelist, old.counters,
2337                                 new.freelist, new.counters,
2338                                 "unfreezing slab"));
2339
2340                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2341                         page->next = discard_page;
2342                         discard_page = page;
2343                 } else {
2344                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2345                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2346                 }
2347         }
2348
2349         if (n)
2350                 spin_unlock(&n->list_lock);
2351
2352         while (discard_page) {
2353                 page = discard_page;
2354                 discard_page = discard_page->next;
2355
2356                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2357                 discard_slab(s, page);
2358                 stat(s, FREE_SLAB);
2359         }
2360 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Put a page that was just frozen (in __slab_free|get_partial_node) into a
2365  * partial page slot if available.
2366  *
2367  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2368  * per node partial list.
2369  */
2370 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2371 {
2372 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2373         struct page *oldpage;
2374         int pages;
2375         int pobjects;
2376
2377         preempt_disable();
2378         do {
2379                 pages = 0;
2380                 pobjects = 0;
2381                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2382
2383                 if (oldpage) {
2384                         pobjects = oldpage->pobjects;
2385                         pages = oldpage->pages;
2386                         if (drain && pobjects > slub_cpu_partial(s)) {
2387                                 unsigned long flags;
2388                                 /*
2389                                  * partial array is full. Move the existing
2390                                  * set to the per node partial list.
2391                                  */
2392                                 local_irq_save(flags);
2393                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2394                                 local_irq_restore(flags);
2395                                 oldpage = NULL;
2396                                 pobjects = 0;
2397                                 pages = 0;
2398                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2399                         }
2400                 }
2401
2402                 pages++;
2403                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2404
2405                 page->pages = pages;
2406                 page->pobjects = pobjects;
2407                 page->next = oldpage;
2408
2409         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2410                                                                 != oldpage);
2411         if (unlikely(!slub_cpu_partial(s))) {
2412                 unsigned long flags;
2413
2414                 local_irq_save(flags);
2415                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2416                 local_irq_restore(flags);
2417         }
2418         preempt_enable();
2419 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2420 }
2421
2422 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2423 {
2424         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2425         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist, c);
2426
2427         c->tid = next_tid(c->tid);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Flush cpu slab.
2432  *
2433  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2434  */
2435 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2436 {
2437         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2438
2439         if (c->page)
2440                 flush_slab(s, c);
2441
2442         unfreeze_partials(s, c);
2443 }
2444
2445 static void flush_cpu_slab(void *d)
2446 {
2447         struct kmem_cache *s = d;
2448
2449         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2450 }
2451
2452 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2453 {
2454         struct kmem_cache *s = info;
2455         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2456
2457         return c->page || slub_percpu_partial(c);
2458 }
2459
2460 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2461 {
2462         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1);
2463 }
2464
2465 /*
2466  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2467  * necessary.
2468  */
2469 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2470 {
2471         struct kmem_cache *s;
2472         unsigned long flags;
2473
2474         mutex_lock(&slab_mutex);
2475         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2476                 local_irq_save(flags);
2477                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2478                 local_irq_restore(flags);
2479         }
2480         mutex_unlock(&slab_mutex);
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2486  * locality expectations.
2487  */
2488 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2489 {
2490 #ifdef CONFIG_NUMA
2491         if (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node)
2492                 return 0;
2493 #endif
2494         return 1;
2495 }
2496
2497 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2498 static int count_free(struct page *page)
2499 {
2500         return page->objects - page->inuse;
2501 }
2502
2503 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2504 {
2505         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2506 }
2507 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2508
2509 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2510 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2511                                         int (*get_count)(struct page *))
2512 {
2513         unsigned long flags;
2514         unsigned long x = 0;
2515         struct page *page;
2516
2517         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2518         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
2519                 x += get_count(page);
2520         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2521         return x;
2522 }
2523 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2524
2525 static noinline void
2526 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2527 {
2528 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2529         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2530                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2531         int node;
2532         struct kmem_cache_node *n;
2533
2534         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2535                 return;
2536
2537         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2538                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2539         pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
2540                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2541                 oo_order(s->min));
2542
2543         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2544                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2545                         s->name);
2546
2547         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2548                 unsigned long nr_slabs;
2549                 unsigned long nr_objs;
2550                 unsigned long nr_free;
2551
2552                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2553                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2554                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2555
2556                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2557                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2558         }
2559 #endif
2560 }
2561
2562 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2563                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2564 {
2565         void *freelist;
2566         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2567         struct page *page;
2568
2569         WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));
2570
2571         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2572
2573         if (freelist)
2574                 return freelist;
2575
2576         page = new_slab(s, flags, node);
2577         if (page) {
2578                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2579                 if (c->page)
2580                         flush_slab(s, c);
2581
2582                 /*
2583                  * No other reference to the page yet so we can
2584                  * muck around with it freely without cmpxchg
2585                  */
2586                 freelist = page->freelist;
2587                 page->freelist = NULL;
2588
2589                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2590                 c->page = page;
2591                 *pc = c;
2592         }
2593
2594         return freelist;
2595 }
2596
2597 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2598 {
2599         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2600                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2601
2602         return true;
2603 }
2604
2605 /*
2606  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2607  * per cpu freelist or deactivate the page.
2608  *
2609  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2610  *
2611  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2612  *
2613  * This function must be called with interrupt disabled.
2614  */
2615 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2616 {
2617         struct page new;
2618         unsigned long counters;
2619         void *freelist;
2620
2621         do {
2622                 freelist = page->freelist;
2623                 counters = page->counters;
2624
2625                 new.counters = counters;
2626                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2627
2628                 new.inuse = page->objects;
2629                 new.frozen = freelist != NULL;
2630
2631         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2632                 freelist, counters,
2633                 NULL, new.counters,
2634                 "get_freelist"));
2635
2636         return freelist;
2637 }
2638
2639 /*
2640  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2641  * debugging duties.
2642  *
2643  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2644  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2645  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2646  *
2647  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2648  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2649  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2650  *
2651  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2652  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2653  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2654  *
2655  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2656  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2657  */
2658 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2659                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2660 {
2661         void *freelist;
2662         struct page *page;
2663
2664         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2665
2666         page = c->page;
2667         if (!page) {
2668                 /*
2669                  * if the node is not online or has no normal memory, just
2670                  * ignore the node constraint
2671                  */
2672                 if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE &&
2673                              !node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)))
2674                         node = NUMA_NO_NODE;
2675                 goto new_slab;
2676         }
2677 redo:
2678
2679         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2680                 /*
2681                  * same as above but node_match() being false already
2682                  * implies node != NUMA_NO_NODE
2683                  */
2684                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)) {
2685                         node = NUMA_NO_NODE;
2686                         goto redo;
2687                 } else {
2688                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2689                         deactivate_slab(s, page, c->freelist, c);
2690                         goto new_slab;
2691                 }
2692         }
2693
2694         /*
2695          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2696          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2697          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2698          */
2699         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2700                 deactivate_slab(s, page, c->freelist, c);
2701                 goto new_slab;
2702         }
2703
2704         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2705         freelist = c->freelist;
2706         if (freelist)
2707                 goto load_freelist;
2708
2709         freelist = get_freelist(s, page);
2710
2711         if (!freelist) {
2712                 c->page = NULL;
2713                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2714                 goto new_slab;
2715         }
2716
2717         stat(s, ALLOC_REFILL);
2718
2719 load_freelist:
2720         /*
2721          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2722          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2723          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2724          */
2725         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2726         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2727         c->tid = next_tid(c->tid);
2728         return freelist;
2729
2730 new_slab:
2731
2732         if (slub_percpu_partial(c)) {
2733                 page = c->page = slub_percpu_partial(c);
2734                 slub_set_percpu_partial(c, page);
2735                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2736                 goto redo;
2737         }
2738
2739         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2740
2741         if (unlikely(!freelist)) {
2742                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2743                 return NULL;
2744         }
2745
2746         page = c->page;
2747         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2748                 goto load_freelist;
2749
2750         /* Only entered in the debug case */
2751         if (kmem_cache_debug(s) &&
2752                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2753                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2754
2755         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist), c);
2756         return freelist;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2761  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2762  */
2763 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2764                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2765 {
2766         void *p;
2767         unsigned long flags;
2768
2769         local_irq_save(flags);
2770 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2771         /*
2772          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2773          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2774          * pointer.
2775          */
2776         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2777 #endif
2778
2779         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2780         local_irq_restore(flags);
2781         return p;
2782 }
2783
2784 /*
2785  * If the object has been wiped upon free, make sure it's fully initialized by
2786  * zeroing out freelist pointer.
2787  */
2788 static __always_inline void maybe_wipe_obj_freeptr(struct kmem_cache *s,
2789                                                    void *obj)
2790 {
2791         if (unlikely(slab_want_init_on_free(s)) && obj)
2792                 memset((void *)((char *)obj + s->offset), 0, sizeof(void *));
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2797  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2798  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2799  *
2800  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2801  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2802  *
2803  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2804  */
2805 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2806                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2807 {
2808         void *object;
2809         struct kmem_cache_cpu *c;
2810         struct page *page;
2811         unsigned long tid;
2812         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
2813
2814         s = slab_pre_alloc_hook(s, &objcg, 1, gfpflags);
2815         if (!s)
2816                 return NULL;
2817 redo:
2818         /*
2819          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2820          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2821          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2822          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2823          *
2824          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2825          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPTION so we need
2826          * to check if it is matched or not.
2827          */
2828         do {
2829                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2830                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2831         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION) &&
2832                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2833
2834         /*
2835          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2836          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2837          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2838          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2839          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2840          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2841          */
2842         barrier();
2843
2844         /*
2845          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2846          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2847          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2848          * linked list in between.
2849          */
2850
2851         object = c->freelist;
2852         page = c->page;
2853         if (unlikely(!object || !page || !node_match(page, node))) {
2854                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2855         } else {
2856                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2857
2858                 /*
2859                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2860                  * operation and if we are on the right processor.
2861                  *
2862                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2863                  * semantics!)
2864                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2865                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2866                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2867                  *
2868                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2869                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2870                  * other cpus.
2871                  */
2872                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2873                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2874                                 object, tid,
2875                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2876
2877                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2878                         goto redo;
2879                 }
2880                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2881                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2882         }
2883
2884         maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
2885
2886         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s)) && object)
2887                 memset(object, 0, s->object_size);
2888
2889         slab_post_alloc_hook(s, objcg, gfpflags, 1, &object);
2890
2891         return object;
2892 }
2893
2894 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2895                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2896 {
2897         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2898 }
2899
2900 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2901 {
2902         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2903
2904         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2905                                 s->size, gfpflags);
2906
2907         return ret;
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2910
2911 #ifdef CONFIG_TRACING
2912 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2913 {
2914         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2915         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2916         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2917         return ret;
2918 }
2919 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2920 #endif
2921
2922 #ifdef CONFIG_NUMA
2923 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2924 {
2925         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2926
2927         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2928                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2929
2930         return ret;
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2933
2934 #ifdef CONFIG_TRACING
2935 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2936                                     gfp_t gfpflags,
2937                                     int node, size_t size)
2938 {
2939         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2940
2941         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2942                            size, s->size, gfpflags, node);
2943
2944         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2945         return ret;
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2948 #endif
2949 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2950
2951 /*
2952  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2953  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2954  *
2955  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2956  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2957  * handling required then we can return immediately.
2958  */
2959 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2960                         void *head, void *tail, int cnt,
2961                         unsigned long addr)
2962
2963 {
2964         void *prior;
2965         int was_frozen;
2966         struct page new;
2967         unsigned long counters;
2968         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2969         unsigned long flags;
2970
2971         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2972
2973         if (kmem_cache_debug(s) &&
2974             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2975                 return;
2976
2977         do {
2978                 if (unlikely(n)) {
2979                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2980                         n = NULL;
2981                 }
2982                 prior = page->freelist;
2983                 counters = page->counters;
2984                 set_freepointer(s, tail, prior);
2985                 new.counters = counters;
2986                 was_frozen = new.frozen;
2987                 new.inuse -= cnt;
2988                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2989
2990                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2991
2992                                 /*
2993                                  * Slab was on no list before and will be
2994                                  * partially empty
2995                                  * We can defer the list move and instead
2996                                  * freeze it.
2997                                  */
2998                                 new.frozen = 1;
2999
3000                         } else { /* Needs to be taken off a list */
3001
3002                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
3003                                 /*
3004                                  * Speculatively acquire the list_lock.
3005                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
3006                                  * drop the list_lock without any processing.
3007                                  *
3008                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
3009                                  * other processors updating the list of slabs.
3010                                  */
3011                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3012
3013                         }
3014                 }
3015
3016         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
3017                 prior, counters,
3018                 head, new.counters,
3019                 "__slab_free"));
3020
3021         if (likely(!n)) {
3022
3023                 if (likely(was_frozen)) {
3024                         /*
3025                          * The list lock was not taken therefore no list
3026                          * activity can be necessary.
3027                          */
3028                         stat(s, FREE_FROZEN);
3029                 } else if (new.frozen) {
3030                         /*
3031                          * If we just froze the page then put it onto the
3032                          * per cpu partial list.
3033                          */
3034                         put_cpu_partial(s, page, 1);
3035                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
3036                 }
3037
3038                 return;
3039         }
3040
3041         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
3042                 goto slab_empty;
3043
3044         /*
3045          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
3046          * then add it.
3047          */
3048         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
3049                 remove_full(s, n, page);
3050                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
3051                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
3052         }
3053         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3054         return;
3055
3056 slab_empty:
3057         if (prior) {
3058                 /*
3059                  * Slab on the partial list.
3060                  */
3061                 remove_partial(n, page);
3062                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
3063         } else {
3064                 /* Slab must be on the full list */
3065                 remove_full(s, n, page);
3066         }
3067
3068         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3069         stat(s, FREE_SLAB);
3070         discard_slab(s, page);
3071 }
3072
3073 /*
3074  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
3075  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
3076  *
3077  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
3078  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
3079  * the item before.
3080  *
3081  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
3082  * with all sorts of special processing.
3083  *
3084  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
3085  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
3086  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
3087  */
3088 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
3089                                 struct page *page, void *head, void *tail,
3090                                 int cnt, unsigned long addr)
3091 {
3092         void *tail_obj = tail ? : head;
3093         struct kmem_cache_cpu *c;
3094         unsigned long tid;
3095
3096         memcg_slab_free_hook(s, &head, 1);
3097 redo:
3098         /*
3099          * Determine the currently cpus per cpu slab.
3100          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
3101          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
3102          * during the cmpxchg then the free will succeed.
3103          */
3104         do {
3105                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
3106                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3107         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION) &&
3108                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
3109
3110         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
3111         barrier();
3112
3113         if (likely(page == c->page)) {
3114                 void **freelist = READ_ONCE(c->freelist);
3115
3116                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3117
3118                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3119                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3120                                 freelist, tid,
3121                                 head, next_tid(tid)))) {
3122
3123                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
3124                         goto redo;
3125                 }
3126                 stat(s, FREE_FASTPATH);
3127         } else
3128                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
3129
3130 }
3131
3132 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3133                                       void *head, void *tail, int cnt,
3134                                       unsigned long addr)
3135 {
3136         /*
3137          * With KASAN enabled slab_free_freelist_hook modifies the freelist
3138          * to remove objects, whose reuse must be delayed.
3139          */
3140         if (slab_free_freelist_hook(s, &head, &tail))
3141                 do_slab_free(s, page, head, tail, cnt, addr);
3142 }
3143
3144 #ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
3145 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
3146 {
3147         do_slab_free(cache, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, addr);
3148 }
3149 #endif
3150
3151 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
3152 {
3153         s = cache_from_obj(s, x);
3154         if (!s)
3155                 return;
3156         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
3157         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
3158 }
3159 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3160
3161 struct detached_freelist {
3162         struct page *page;
3163         void *tail;
3164         void *freelist;
3165         int cnt;
3166         struct kmem_cache *s;
3167 };
3168
3169 /*
3170  * This function progressively scans the array with free objects (with
3171  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
3172  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
3173  * page/objects.  This can happen without any need for
3174  * synchronization, because the objects are owned by running process.
3175  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
3176  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
3177  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
3178  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3179  * to performance reasons.
3180  */
3181 static inline
3182 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3183                             void **p, struct detached_freelist *df)
3184 {
3185         size_t first_skipped_index = 0;
3186         int lookahead = 3;
3187         void *object;
3188         struct page *page;
3189
3190         /* Always re-init detached_freelist */
3191         df->page = NULL;
3192
3193         do {
3194                 object = p[--size];
3195                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
3196         } while (!object && size);
3197
3198         if (!object)
3199                 return 0;
3200
3201         page = virt_to_head_page(object);
3202         if (!s) {
3203                 /* Handle kalloc'ed objects */
3204                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3205                         BUG_ON(!PageCompound(page));
3206                         kfree_hook(object);
3207                         __free_pages(page, compound_order(page));
3208                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3209                         return size;
3210                 }
3211                 /* Derive kmem_cache from object */
3212                 df->s = page->slab_cache;
3213         } else {
3214                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3215         }
3216
3217         /* Start new detached freelist */
3218         df->page = page;
3219         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3220         df->tail = object;
3221         df->freelist = object;
3222         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3223         df->cnt = 1;
3224
3225         while (size) {
3226                 object = p[--size];
3227                 if (!object)
3228                         continue; /* Skip processed objects */
3229
3230                 /* df->page is always set at this point */
3231                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3232                         /* Opportunity build freelist */
3233                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3234                         df->freelist = object;
3235                         df->cnt++;
3236                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3237
3238                         continue;
3239                 }
3240
3241                 /* Limit look ahead search */
3242                 if (!--lookahead)
3243                         break;
3244
3245                 if (!first_skipped_index)
3246                         first_skipped_index = size + 1;
3247         }
3248
3249         return first_skipped_index;
3250 }
3251
3252 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3253 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3254 {
3255         if (WARN_ON(!size))
3256                 return;
3257
3258         memcg_slab_free_hook(s, p, size);
3259         do {
3260                 struct detached_freelist df;
3261
3262                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3263                 if (!df.page)
3264                         continue;
3265
3266                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3267         } while (likely(size));
3268 }
3269 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3270
3271 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3272 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3273                           void **p)
3274 {
3275         struct kmem_cache_cpu *c;
3276         int i;
3277         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3278
3279         /* memcg and kmem_cache debug support */
3280         s = slab_pre_alloc_hook(s, &objcg, size, flags);
3281         if (unlikely(!s))
3282                 return false;
3283         /*
3284          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3285          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3286          * handlers invoking normal fastpath.
3287          */
3288         local_irq_disable();
3289         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3290
3291         for (i = 0; i < size; i++) {
3292                 void *object = c->freelist;
3293
3294                 if (unlikely(!object)) {
3295                         /*
3296                          * We may have removed an object from c->freelist using
3297                          * the fastpath in the previous iteration; in that case,
3298                          * c->tid has not been bumped yet.
3299                          * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
3300                          * allocating memory, we should bump c->tid now.
3301                          */
3302                         c->tid = next_tid(c->tid);
3303
3304                         /*
3305                          * Invoking slow path likely have side-effect
3306                          * of re-populating per CPU c->freelist
3307                          */
3308                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3309                                             _RET_IP_, c);
3310                         if (unlikely(!p[i]))
3311                                 goto error;
3312
3313                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3314                         maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3315
3316                         continue; /* goto for-loop */
3317                 }
3318                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3319                 p[i] = object;
3320                 maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3321         }
3322         c->tid = next_tid(c->tid);
3323         local_irq_enable();
3324
3325         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3326         if (unlikely(slab_want_init_on_alloc(flags, s))) {
3327                 int j;
3328
3329                 for (j = 0; j < i; j++)
3330                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3331         }
3332
3333         /* memcg and kmem_cache debug support */
3334         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p);
3335         return i;
3336 error:
3337         local_irq_enable();
3338         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, i, p);
3339         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3340         return 0;
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3343
3344
3345 /*
3346  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3347  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3348  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3349  * another.
3350  *
3351  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3352  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3353  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3354  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3355  * locking overhead.
3356  */
3357
3358 /*
3359  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3360  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3361  * and increases the number of allocations possible without having to
3362  * take the list_lock.
3363  */
3364 static unsigned int slub_min_order;
3365 static unsigned int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3366 static unsigned int slub_min_objects;
3367
3368 /*
3369  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3370  *
3371  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3372  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3373  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3374  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3375  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3376  * would be wasted.
3377  *
3378  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3379  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3380  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3381  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3382  *
3383  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3384  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3385  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3386  * of space in favor of a small page order.
3387  *
3388  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3389  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3390  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3391  * the smallest order which will fit the object.
3392  */
3393 static inline unsigned int slab_order(unsigned int size,
3394                 unsigned int min_objects, unsigned int max_order,
3395                 unsigned int fract_leftover)
3396 {
3397         unsigned int min_order = slub_min_order;
3398         unsigned int order;
3399
3400         if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3401                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3402
3403         for (order = max(min_order, (unsigned int)get_order(min_objects * size));
3404                         order <= max_order; order++) {
3405
3406                 unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
3407                 unsigned int rem;
3408
3409                 rem = slab_size % size;
3410
3411                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3412                         break;
3413         }
3414
3415         return order;
3416 }
3417
3418 static inline int calculate_order(unsigned int size)
3419 {
3420         unsigned int order;
3421         unsigned int min_objects;
3422         unsigned int max_objects;
3423
3424         /*
3425          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3426          * works by first attempting to generate a layout with
3427          * the best configuration and backing off gradually.
3428          *
3429          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3430          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3431          */
3432         min_objects = slub_min_objects;
3433         if (!min_objects)
3434                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3435         max_objects = order_objects(slub_max_order, size);
3436         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3437
3438         while (min_objects > 1) {
3439                 unsigned int fraction;
3440
3441                 fraction = 16;
3442                 while (fraction >= 4) {
3443                         order = slab_order(size, min_objects,
3444                                         slub_max_order, fraction);
3445                         if (order <= slub_max_order)
3446                                 return order;
3447                         fraction /= 2;
3448                 }
3449                 min_objects--;
3450         }
3451
3452         /*
3453          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3454          * lets see if we can place a single object there.
3455          */
3456         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
3457         if (order <= slub_max_order)
3458                 return order;
3459
3460         /*
3461          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3462          */
3463         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
3464         if (order < MAX_ORDER)
3465                 return order;
3466         return -ENOSYS;
3467 }
3468
3469 static void
3470 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3471 {
3472         n->nr_partial = 0;
3473         spin_lock_init(&n->list_lock);
3474         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3475 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3476         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3477         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3478         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3479 #endif
3480 }
3481
3482 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3483 {
3484         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3485                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3486
3487         /*
3488          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3489          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3490          */
3491         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3492                                      2 * sizeof(void *));
3493
3494         if (!s->cpu_slab)
3495                 return 0;
3496
3497         init_kmem_cache_cpus(s);
3498
3499         return 1;
3500 }
3501
3502 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3503
3504 /*
3505  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3506  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3507  * possible.
3508  *
3509  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3510  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3511  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3512  */
3513 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3514 {
3515         struct page *page;
3516         struct kmem_cache_node *n;
3517
3518         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3519
3520         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3521
3522         BUG_ON(!page);
3523         if (page_to_nid(page) != node) {
3524                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3525                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3526         }
3527
3528         n = page->freelist;
3529         BUG_ON(!n);
3530 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3531         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3532         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3533 #endif
3534         n = kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3535                       GFP_KERNEL);
3536         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3537         page->inuse = 1;
3538         page->frozen = 0;
3539         kmem_cache_node->node[node] = n;
3540         init_kmem_cache_node(n);
3541         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3542
3543         /*
3544          * No locks need to be taken here as it has just been
3545          * initialized and there is no concurrent access.
3546          */
3547         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3548 }
3549
3550 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3551 {
3552         int node;
3553         struct kmem_cache_node *n;
3554
3555         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3556                 s->node[node] = NULL;
3557                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3558         }
3559 }
3560
3561 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3562 {
3563         cache_random_seq_destroy(s);
3564         free_percpu(s->cpu_slab);
3565         free_kmem_cache_nodes(s);
3566 }
3567
3568 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3569 {
3570         int node;
3571
3572         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3573                 struct kmem_cache_node *n;
3574
3575                 if (slab_state == DOWN) {
3576                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3577                         continue;
3578                 }
3579                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3580                                                 GFP_KERNEL, node);
3581
3582                 if (!n) {
3583                         free_kmem_cache_nodes(s);
3584                         return 0;
3585                 }
3586
3587                 init_kmem_cache_node(n);
3588                 s->node[node] = n;
3589         }
3590         return 1;
3591 }
3592
3593 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3594 {
3595         if (min < MIN_PARTIAL)
3596                 min = MIN_PARTIAL;
3597         else if (min > MAX_PARTIAL)
3598                 min = MAX_PARTIAL;
3599         s->min_partial = min;
3600 }
3601
3602 static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
3603 {
3604 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
3605         /*
3606          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3607          * per cpu partial lists of a processor.
3608          *
3609          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3610          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3611          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3612          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3613          *
3614          * This setting also determines
3615          *
3616          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3617          *    per node list when we reach the limit.
3618          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3619          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3620          *    50% to keep some capacity around for frees.
3621          */
3622         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3623                 slub_set_cpu_partial(s, 0);
3624         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3625                 slub_set_cpu_partial(s, 2);
3626         else if (s->size >= 1024)
3627                 slub_set_cpu_partial(s, 6);
3628         else if (s->size >= 256)
3629                 slub_set_cpu_partial(s, 13);
3630         else
3631                 slub_set_cpu_partial(s, 30);
3632 #endif
3633 }
3634
3635 /*
3636  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3637  * a slab object.
3638  */
3639 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3640 {
3641         slab_flags_t flags = s->flags;
3642         unsigned int size = s->object_size;
3643         unsigned int order;
3644
3645         /*
3646          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3647          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3648          * the possible location of the free pointer.
3649          */
3650         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3651
3652 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3653         /*
3654          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3655          * the slab may touch the object after free or before allocation
3656          * then we should never poison the object itself.
3657          */
3658         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
3659                         !s->ctor)
3660                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3661         else
3662                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3663
3664
3665         /*
3666          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3667          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3668          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3669          */
3670         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3671                 size += sizeof(void *);
3672 #endif
3673
3674         /*
3675          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3676          * by the object and redzoning.
3677          */
3678         s->inuse = size;
3679
3680         if ((flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3681             ((flags & SLAB_RED_ZONE) && s->object_size < sizeof(void *)) ||
3682             s->ctor) {
3683                 /*
3684                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3685                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3686                  * kmem_cache_free.
3687                  *
3688                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3689                  * destructor, are poisoning the objects, or are
3690                  * redzoning an object smaller than sizeof(void *).
3691                  *
3692                  * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
3693                  * pointer is outside of the object is used in the
3694                  * freeptr_outside_object() function. If that is no
3695                  * longer true, the function needs to be modified.
3696                  */
3697                 s->offset = size;
3698                 size += sizeof(void *);
3699         } else {
3700                 /*
3701                  * Store freelist pointer near middle of object to keep
3702                  * it away from the edges of the object to avoid small
3703                  * sized over/underflows from neighboring allocations.
3704                  */
3705                 s->offset = ALIGN_DOWN(s->object_size / 2, sizeof(void *));
3706         }
3707
3708 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3709         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3710                 /*
3711                  * Need to store information about allocs and frees after
3712                  * the object.
3713                  */
3714                 size += 2 * sizeof(struct track);
3715 #endif
3716
3717         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3718 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3719         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3720                 /*
3721                  * Add some empty padding so that we can catch
3722                  * overwrites from earlier objects rather than let
3723                  * tracking information or the free pointer be
3724                  * corrupted if a user writes before the start
3725                  * of the object.
3726                  */
3727                 size += sizeof(void *);
3728
3729                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3730                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3731                 size += s->red_left_pad;
3732         }
3733 #endif
3734
3735         /*
3736          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3737          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3738          * each object to conform to the alignment.
3739          */
3740         size = ALIGN(size, s->align);
3741         s->size = size;
3742         s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
3743         if (forced_order >= 0)
3744                 order = forced_order;
3745         else
3746                 order = calculate_order(size);
3747
3748         if ((int)order < 0)
3749                 return 0;
3750
3751         s->allocflags = 0;
3752         if (order)
3753                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3754
3755         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3756                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3757
3758         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
3759                 s->allocflags |= GFP_DMA32;
3760
3761         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3762                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3763
3764         /*
3765          * Determine the number of objects per slab
3766          */
3767         s->oo = oo_make(order, size);
3768         s->min = oo_make(get_order(size), size);
3769         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3770                 s->max = s->oo;
3771
3772         return !!oo_objects(s->oo);
3773 }
3774
3775 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
3776 {
3777         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name);
3778 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
3779         s->random = get_random_long();
3780 #endif
3781
3782         if (!calculate_sizes(s, -1))
3783                 goto error;
3784         if (disable_higher_order_debug) {
3785                 /*
3786                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3787                  * order increased.
3788                  */
3789                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3790                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3791                         s->offset = 0;
3792                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3793                                 goto error;
3794                 }
3795         }
3796
3797 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3798     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3799         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3800                 /* Enable fast mode */
3801                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3802 #endif
3803
3804         /*
3805          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3806          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3807          */
3808         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3809
3810         set_cpu_partial(s);
3811
3812 #ifdef CONFIG_NUMA
3813         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3814 #endif
3815
3816         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3817         if (slab_state >= UP) {
3818                 if (init_cache_random_seq(s))
3819                         goto error;
3820         }
3821
3822         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3823                 goto error;
3824
3825         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3826                 return 0;
3827
3828         free_kmem_cache_nodes(s);
3829 error:
3830         return -EINVAL;
3831 }
3832
3833 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3834                               const char *text)
3835 {
3836 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3837         void *addr = page_address(page);
3838         unsigned long *map;
3839         void *p;
3840
3841         slab_err(s, page, text, s->name);
3842         slab_lock(page);
3843
3844         map = get_map(s, page);
3845         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3846
3847                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map)) {
3848                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3849                         print_tracking(s, p);
3850                 }
3851         }
3852         put_map(map);
3853         slab_unlock(page);
3854 #endif
3855 }
3856
3857 /*
3858  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3859  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3860  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3861  */
3862 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3863 {
3864         LIST_HEAD(discard);
3865         struct page *page, *h;
3866
3867         BUG_ON(irqs_disabled());
3868         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3869         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, slab_list) {
3870                 if (!page->inuse) {
3871                         remove_partial(n, page);
3872                         list_add(&page->slab_list, &discard);
3873                 } else {
3874                         list_slab_objects(s, page,
3875                           "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3876                 }
3877         }
3878         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3879
3880         list_for_each_entry_safe(page, h, &discard, slab_list)
3881                 discard_slab(s, page);
3882 }
3883
3884 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
3885 {
3886         int node;
3887         struct kmem_cache_node *n;
3888
3889         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
3890                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3891                         return false;
3892         return true;
3893 }
3894
3895 /*
3896  * Release all resources used by a slab cache.
3897  */
3898 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3899 {
3900         int node;
3901         struct kmem_cache_node *n;
3902
3903         flush_all(s);
3904         /* Attempt to free all objects */
3905         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3906                 free_partial(s, n);
3907                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3908                         return 1;
3909         }
3910         return 0;
3911 }
3912
3913 /********************************************************************
3914  *              Kmalloc subsystem
3915  *******************************************************************/
3916
3917 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3918 {
3919         get_option(&str, (int *)&slub_min_order);
3920
3921         return 1;
3922 }
3923
3924 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3925
3926 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3927 {
3928         get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
3929         slub_max_order = min(slub_max_order, (unsigned int)MAX_ORDER - 1);
3930
3931         return 1;
3932 }
3933
3934 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3935
3936 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3937 {
3938         get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);
3939
3940         return 1;
3941 }
3942
3943 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3944
3945 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3946 {
3947         struct kmem_cache *s;
3948         void *ret;
3949
3950         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3951                 return kmalloc_large(size, flags);
3952
3953         s = kmalloc_slab(size, flags);
3954
3955         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3956                 return s;
3957
3958         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3959
3960         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3961
3962         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3963
3964         return ret;
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3967
3968 #ifdef CONFIG_NUMA
3969 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3970 {
3971         struct page *page;
3972         void *ptr = NULL;
3973         unsigned int order = get_order(size);
3974
3975         flags |= __GFP_COMP;
3976         page = alloc_pages_node(node, flags, order);
3977         if (page) {
3978                 ptr = page_address(page);
3979                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3980                                       PAGE_SIZE << order);
3981         }
3982
3983         return kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3984 }
3985
3986 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3987 {
3988         struct kmem_cache *s;
3989         void *ret;
3990
3991         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3992                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3993
3994                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3995                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3996                                    flags, node);
3997
3998                 return ret;
3999         }
4000
4001         s = kmalloc_slab(size, flags);
4002
4003         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4004                 return s;
4005
4006         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
4007
4008         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
4009
4010         ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
4011
4012         return ret;
4013 }
4014 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
4015 #endif  /* CONFIG_NUMA */
4016
4017 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
4018 /*
4019  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
4020  * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
4021  * cache's usercopy region.
4022  *
4023  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
4024  * to indicate an error.
4025  */
4026 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n, struct page *page,
4027                          bool to_user)
4028 {
4029         struct kmem_cache *s;
4030         unsigned int offset;
4031         size_t object_size;
4032
4033         ptr = kasan_reset_tag(ptr);
4034
4035         /* Find object and usable object size. */
4036         s = page->slab_cache;
4037
4038         /* Reject impossible pointers. */
4039         if (ptr < page_address(page))
4040                 usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
4041                                to_user, 0, n);
4042
4043         /* Find offset within object. */
4044         offset = (ptr - page_address(page)) % s->size;
4045
4046         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
4047         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
4048                 if (offset < s->red_left_pad)
4049                         usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
4050                                        s->name, to_user, offset, n);
4051                 offset -= s->red_left_pad;
4052         }
4053
4054         /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
4055         if (offset >= s->useroffset &&
4056             offset - s->useroffset <= s->usersize &&
4057             n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
4058                 return;
4059
4060         /*
4061          * If the copy is still within the allocated object, produce
4062          * a warning instead of rejecting the copy. This is intended
4063          * to be a temporary method to find any missing usercopy
4064          * whitelists.
4065          */
4066         object_size = slab_ksize(s);
4067         if (usercopy_fallback &&
4068             offset <= object_size && n <= object_size - offset) {
4069                 usercopy_warn("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4070                 return;
4071         }
4072
4073         usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4074 }
4075 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
4076
4077 size_t __ksize(const void *object)
4078 {
4079         struct page *page;
4080
4081         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
4082                 return 0;
4083
4084         page = virt_to_head_page(object);
4085
4086         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4087                 WARN_ON(!PageCompound(page));
4088                 return page_size(page);
4089         }
4090
4091         return slab_ksize(page->slab_cache);
4092 }
4093 EXPORT_SYMBOL(__ksize);
4094
4095 void kfree(const void *x)
4096 {
4097         struct page *page;
4098         void *object = (void *)x;
4099
4100         trace_kfree(_RET_IP_, x);
4101
4102         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
4103                 return;
4104
4105         page = virt_to_head_page(x);
4106         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
4107                 unsigned int order = compound_order(page);
4108
4109                 BUG_ON(!PageCompound(page));
4110                 kfree_hook(object);
4111                 mod_lruvec_page_state(page, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
4112                                       -(PAGE_SIZE << order));
4113                 __free_pages(page, order);
4114                 return;
4115         }
4116         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
4117 }
4118 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4119
4120 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
4121
4122 /*
4123  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
4124  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
4125  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
4126  *
4127  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
4128  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
4129  * are freed in them.
4130  */
4131 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
4132 {
4133         int node;
4134         int i;
4135         struct kmem_cache_node *n;
4136         struct page *page;
4137         struct page *t;
4138         struct list_head discard;
4139         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
4140         unsigned long flags;
4141         int ret = 0;
4142
4143         flush_all(s);
4144         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4145                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
4146                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
4147                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
4148
4149                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4150
4151                 /*
4152                  * Build lists of slabs to discard or promote.
4153                  *
4154                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
4155                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
4156                  */
4157                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, slab_list) {
4158                         int free = page->objects - page->inuse;
4159
4160                         /* Do not reread page->inuse */
4161                         barrier();
4162
4163                         /* We do not keep full slabs on the list */
4164                         BUG_ON(free <= 0);
4165
4166                         if (free == page->objects) {
4167                                 list_move(&page->slab_list, &discard);
4168                                 n->nr_partial--;
4169                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
4170                                 list_move(&page->slab_list, promote + free - 1);
4171                 }
4172
4173                 /*
4174                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
4175                  * partial list.
4176                  */
4177                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
4178                         list_splice(promote + i, &n->partial);
4179
4180                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4181
4182                 /* Release empty slabs */
4183                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, slab_list)
4184                         discard_slab(s, page);
4185
4186                 if (slabs_node(s, node))
4187                         ret = 1;
4188         }
4189
4190         return ret;
4191 }
4192
4193 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
4194 {
4195         struct kmem_cache *s;
4196
4197         mutex_lock(&slab_mutex);
4198         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
4199                 __kmem_cache_shrink(s);
4200         mutex_unlock(&slab_mutex);
4201
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
4206 {
4207         struct kmem_cache_node *n;
4208         struct kmem_cache *s;
4209         struct memory_notify *marg = arg;
4210         int offline_node;
4211
4212         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
4213
4214         /*
4215          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
4216          * for it yet.
4217          */
4218         if (offline_node < 0)
4219                 return;
4220
4221         mutex_lock(&slab_mutex);
4222         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4223                 n = get_node(s, offline_node);
4224                 if (n) {
4225                         /*
4226                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
4227                          * that is going down. We were unable to free them,
4228                          * and offline_pages() function shouldn't call this
4229                          * callback. So, we must fail.
4230                          */
4231                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
4232
4233                         s->node[offline_node] = NULL;
4234                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
4235                 }
4236         }
4237         mutex_unlock(&slab_mutex);
4238 }
4239
4240 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4241 {
4242         struct kmem_cache_node *n;
4243         struct kmem_cache *s;
4244         struct memory_notify *marg = arg;
4245         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4246         int ret = 0;
4247
4248         /*
4249          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4250          * already created. Nothing to do.
4251          */
4252         if (nid < 0)
4253                 return 0;
4254
4255         /*
4256          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4257          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4258          * online.
4259          */
4260         mutex_lock(&slab_mutex);
4261         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4262                 /*
4263                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4264                  *      since memory is not yet available from the node that
4265                  *      is brought up.
4266                  */
4267                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4268                 if (!n) {
4269                         ret = -ENOMEM;
4270                         goto out;
4271                 }
4272                 init_kmem_cache_node(n);
4273                 s->node[nid] = n;
4274         }
4275 out:
4276         mutex_unlock(&slab_mutex);
4277         return ret;
4278 }
4279
4280 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4281                                 unsigned long action, void *arg)
4282 {
4283         int ret = 0;
4284
4285         switch (action) {
4286         case MEM_GOING_ONLINE:
4287                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4288                 break;
4289         case MEM_GOING_OFFLINE:
4290                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4291                 break;
4292         case MEM_OFFLINE:
4293         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4294                 slab_mem_offline_callback(arg);
4295                 break;
4296         case MEM_ONLINE:
4297         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4298                 break;
4299         }
4300         if (ret)
4301                 ret = notifier_from_errno(ret);
4302         else
4303                 ret = NOTIFY_OK;
4304         return ret;
4305 }
4306
4307 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4308         .notifier_call = slab_memory_callback,
4309         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4310 };
4311
4312 /********************************************************************
4313  *                      Basic setup of slabs
4314  *******************************************************************/
4315
4316 /*
4317  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4318  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4319  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4320  */
4321
4322 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4323 {
4324         int node;
4325         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4326         struct kmem_cache_node *n;
4327
4328         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4329
4330         /*
4331          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4332          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4333          * IPIs around.
4334          */
4335         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4336         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4337                 struct page *p;
4338
4339                 list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
4340                         p->slab_cache = s;
4341
4342 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4343                 list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
4344                         p->slab_cache = s;
4345 #endif
4346         }
4347         list_add(&s->list, &slab_caches);
4348         return s;
4349 }
4350
4351 void __init kmem_cache_init(void)
4352 {
4353         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4354                 boot_kmem_cache_node;
4355
4356         if (debug_guardpage_minorder())
4357                 slub_max_order = 0;
4358
4359         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4360         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4361
4362         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4363                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4364
4365         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4366
4367         /* Able to allocate the per node structures */
4368         slab_state = PARTIAL;
4369
4370         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4371                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4372                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4373                        SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4374
4375         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4376         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4377
4378         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4379         setup_kmalloc_cache_index_table();
4380         create_kmalloc_caches(0);
4381
4382         /* Setup random freelists for each cache */
4383         init_freelist_randomization();
4384
4385         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4386                                   slub_cpu_dead);
4387
4388         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
4389                 cache_line_size(),
4390                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4391                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4392 }
4393
4394 void __init kmem_cache_init_late(void)
4395 {
4396 }
4397
4398 struct kmem_cache *
4399 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
4400                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
4401 {
4402         struct kmem_cache *s;
4403
4404         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4405         if (s) {
4406                 s->refcount++;
4407
4408                 /*
4409                  * Adjust the object sizes so that we clear
4410                  * the complete object on kzalloc.
4411                  */
4412                 s->object_size = max(s->object_size, size);
4413                 s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4414
4415                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4416                         s->refcount--;
4417                         s = NULL;
4418                 }
4419         }
4420
4421         return s;
4422 }
4423
4424 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4425 {
4426         int err;
4427
4428         err = kmem_cache_open(s, flags);
4429         if (err)
4430                 return err;
4431
4432         /* Mutex is not taken during early boot */
4433         if (slab_state <= UP)
4434                 return 0;
4435
4436         err = sysfs_slab_add(s);
4437         if (err)
4438                 __kmem_cache_release(s);
4439
4440         return err;
4441 }
4442
4443 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4444 {
4445         struct kmem_cache *s;
4446         void *ret;
4447
4448         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4449                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4450
4451         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4452
4453         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4454                 return s;
4455
4456         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4457
4458         /* Honor the call site pointer we received. */
4459         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4460
4461         return ret;
4462 }
4463 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
4464
4465 #ifdef CONFIG_NUMA
4466 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4467                                         int node, unsigned long caller)
4468 {
4469         struct kmem_cache *s;
4470         void *ret;
4471
4472         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4473                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4474
4475                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4476                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4477                                    gfpflags, node);
4478
4479                 return ret;
4480         }
4481
4482         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4483
4484         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4485                 return s;
4486
4487         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4488
4489         /* Honor the call site pointer we received. */
4490         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4491
4492         return ret;
4493 }
4494 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
4495 #endif
4496
4497 #ifdef CONFIG_SYSFS
4498 static int count_inuse(struct page *page)
4499 {
4500         return page->inuse;
4501 }
4502
4503 static int count_total(struct page *page)
4504 {
4505         return page->objects;
4506 }
4507 #endif
4508
4509 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4510 static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
4511 {
4512         void *p;
4513         void *addr = page_address(page);
4514         unsigned long *map;
4515
4516         slab_lock(page);
4517
4518         if (!check_slab(s, page) || !on_freelist(s, page, NULL))
4519                 goto unlock;
4520
4521         /* Now we know that a valid freelist exists */
4522         map = get_map(s, page);
4523         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4524                 u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map) ?
4525                          SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;
4526
4527                 if (!check_object(s, page, p, val))
4528                         break;
4529         }
4530         put_map(map);
4531 unlock:
4532         slab_unlock(page);
4533 }
4534
4535 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4536                 struct kmem_cache_node *n)
4537 {
4538         unsigned long count = 0;
4539         struct page *page;
4540         unsigned long flags;
4541
4542         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4543
4544         list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list) {
4545                 validate_slab(s, page);
4546                 count++;
4547         }
4548         if (count != n->nr_partial)
4549                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4550                        s->name, count, n->nr_partial);
4551
4552         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4553                 goto out;
4554
4555         list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list) {
4556                 validate_slab(s, page);
4557                 count++;
4558         }
4559         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4560                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4561                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4562
4563 out:
4564         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4565         return count;
4566 }
4567
4568 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4569 {
4570         int node;
4571         unsigned long count = 0;
4572         struct kmem_cache_node *n;
4573
4574         flush_all(s);
4575         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4576                 count += validate_slab_node(s, n);
4577
4578         return count;
4579 }
4580 /*
4581  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4582  * and freed.
4583  */
4584
4585 struct location {
4586         unsigned long count;
4587         unsigned long addr;
4588         long long sum_time;
4589         long min_time;
4590         long max_time;
4591         long min_pid;
4592         long max_pid;
4593         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4594         nodemask_t nodes;
4595 };
4596
4597 struct loc_track {
4598         unsigned long max;
4599         unsigned long count;
4600         struct location *loc;
4601 };
4602
4603 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4604 {
4605         if (t->max)
4606                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4607                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4608 }
4609
4610 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4611 {
4612         struct location *l;
4613         int order;
4614
4615         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4616
4617         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4618         if (!l)
4619                 return 0;
4620
4621         if (t->count) {
4622                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4623                 free_loc_track(t);
4624         }
4625         t->max = max;
4626         t->loc = l;
4627         return 1;
4628 }
4629
4630 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4631                                 const struct track *track)
4632 {
4633         long start, end, pos;
4634         struct location *l;
4635         unsigned long caddr;
4636         unsigned long age = jiffies - track->when;
4637
4638         start = -1;
4639         end = t->count;
4640
4641         for ( ; ; ) {
4642                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4643
4644                 /*
4645                  * There is nothing at "end". If we end up there
4646                  * we need to add something to before end.
4647                  */
4648                 if (pos == end)
4649                         break;
4650
4651                 caddr = t->loc[pos].addr;
4652                 if (track->addr == caddr) {
4653
4654                         l = &t->loc[pos];
4655                         l->count++;
4656                         if (track->when) {
4657                                 l->sum_time += age;
4658                                 if (age < l->min_time)
4659                                         l->min_time = age;
4660                                 if (age > l->max_time)
4661                                         l->max_time = age;
4662
4663                                 if (track->pid < l->min_pid)
4664                                         l->min_pid = track->pid;
4665                                 if (track->pid > l->max_pid)
4666                                         l->max_pid = track->pid;
4667
4668                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4669                                                 to_cpumask(l->cpus));
4670                         }
4671                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4672                         return 1;
4673                 }
4674
4675                 if (track->addr < caddr)
4676                         end = pos;
4677                 else
4678                         start = pos;
4679         }
4680
4681         /*
4682          * Not found. Insert new tracking element.
4683          */
4684         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4685                 return 0;
4686
4687         l = t->loc + pos;
4688         if (pos < t->count)
4689                 memmove(l + 1, l,
4690                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4691         t->count++;
4692         l->count = 1;
4693         l->addr = track->addr;
4694         l->sum_time = age;
4695         l->min_time = age;
4696         l->max_time = age;
4697         l->min_pid = track->pid;
4698         l->max_pid = track->pid;
4699         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4700         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4701         nodes_clear(l->nodes);
4702         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4703         return 1;
4704 }
4705
4706 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4707                 struct page *page, enum track_item alloc)
4708 {
4709         void *addr = page_address(page);
4710         void *p;
4711         unsigned long *map;
4712
4713         map = get_map(s, page);
4714         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4715                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), map))
4716                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4717         put_map(map);
4718 }
4719
4720 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4721                                         enum track_item alloc)
4722 {
4723         int len = 0;
4724         unsigned long i;
4725         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4726         int node;
4727         struct kmem_cache_node *n;
4728
4729         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4730                              GFP_KERNEL)) {
4731                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4732         }
4733         /* Push back cpu slabs */
4734         flush_all(s);
4735
4736         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4737                 unsigned long flags;
4738                 struct page *page;
4739
4740                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4741                         continue;
4742
4743                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4744                 list_for_each_entry(page, &n->partial, slab_list)
4745                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4746                 list_for_each_entry(page, &n->full, slab_list)
4747                         process_slab(&t, s, page, alloc);
4748                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4749         }
4750
4751         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4752                 struct location *l = &t.loc[i];
4753
4754                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4755                         break;
4756                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4757
4758                 if (l->addr)
4759                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4760                 else
4761                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4762
4763                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4764                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4765                                 l->min_time,
4766                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4767                                 l->max_time);
4768                 } else
4769                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4770                                 l->min_time);
4771
4772                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4773                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4774                                 l->min_pid, l->max_pid);
4775                 else
4776                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4777                                 l->min_pid);
4778
4779                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4780                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4781                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4782                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4783                                          " cpus=%*pbl",
4784                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4785
4786                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4787                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4788                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4789                                          " nodes=%*pbl",
4790                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4791
4792                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4793         }
4794
4795         free_loc_track(&t);
4796         if (!t.count)
4797                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4798         return len;
4799 }
4800 #endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4801
4802 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4803 static void __init resiliency_test(void)
4804 {
4805         u8 *p;
4806         int type = KMALLOC_NORMAL;
4807
4808         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4809
4810         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4811         pr_err("-----------------------\n");
4812         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4813
4814         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4815         p[16] = 0x12;
4816         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4817                p + 16);
4818
4819         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][4]);
4820
4821         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4822         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4823         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4824         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4825                p);
4826         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4827
4828         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][5]);
4829         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4830         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4831         *p = 0x56;
4832         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4833                p);
4834         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4835         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][6]);
4836
4837         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4838         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4839         kfree(p);
4840         *p = 0x78;
4841         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4842         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][7]);
4843
4844         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4845         kfree(p);
4846         p[50] = 0x9a;
4847         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4848         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][8]);
4849
4850         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4851         kfree(p);
4852         p[512] = 0xab;
4853         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4854         validate_slab_cache(kmalloc_caches[type][9]);
4855 }
4856 #else
4857 #ifdef CONFIG_SYSFS
4858 static void resiliency_test(void) {};
4859 #endif
4860 #endif  /* SLUB_RESILIENCY_TEST */
4861
4862 #ifdef CONFIG_SYSFS
4863 enum slab_stat_type {
4864         SL_ALL,                 /* All slabs */
4865         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4866         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4867         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4868         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4869 };
4870
4871 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4872 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4873 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4874 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4875 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4876
4877 #ifdef CONFIG_MEMCG
4878 static bool memcg_sysfs_enabled = IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_MEMCG_SYSFS_ON);
4879
4880 static int __init setup_slub_memcg_sysfs(char *str)
4881 {
4882         int v;
4883
4884         if (get_option(&str, &v) > 0)
4885                 memcg_sysfs_enabled = v;
4886
4887         return 1;
4888 }
4889
4890 __setup("slub_memcg_sysfs=", setup_slub_memcg_sysfs);
4891 #endif
4892
4893 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4894                             char *buf, unsigned long flags)
4895 {
4896         unsigned long total = 0;
4897         int node;
4898         int x;
4899         unsigned long *nodes;
4900
4901         nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4902         if (!nodes)
4903                 return -ENOMEM;
4904
4905         if (flags & SO_CPU) {
4906                 int cpu;
4907
4908                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4909                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4910                                                                cpu);
4911                         int node;
4912                         struct page *page;
4913
4914                         page = READ_ONCE(c->page);
4915                         if (!page)
4916                                 continue;
4917
4918                         node = page_to_nid(page);
4919                         if (flags & SO_TOTAL)
4920                                 x = page->objects;
4921                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4922                                 x = page->inuse;
4923                         else
4924                                 x = 1;
4925
4926                         total += x;
4927                         nodes[node] += x;
4928
4929                         page = slub_percpu_partial_read_once(c);
4930                         if (page) {
4931                                 node = page_to_nid(page);
4932                                 if (flags & SO_TOTAL)
4933                                         WARN_ON_ONCE(1);
4934                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4935                                         WARN_ON_ONCE(1);
4936                                 else
4937                                         x = page->pages;
4938                                 total += x;
4939                                 nodes[node] += x;
4940                         }
4941                 }
4942         }
4943
4944         /*
4945          * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
4946          * already held which will conflict with an existing lock order:
4947          *
4948          * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
4949          *
4950          * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
4951          * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
4952          * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
4953          */
4954
4955 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4956         if (flags & SO_ALL) {
4957                 struct kmem_cache_node *n;
4958
4959                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4960
4961                         if (flags & SO_TOTAL)
4962                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4963                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4964                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4965                                         count_partial(n, count_free);
4966                         else
4967                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4968                         total += x;
4969                         nodes[node] += x;
4970                 }
4971
4972         } else
4973 #endif
4974         if (flags & SO_PARTIAL) {
4975                 struct kmem_cache_node *n;
4976
4977                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4978                         if (flags & SO_TOTAL)
4979                                 x = count_partial(n, count_total);
4980                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4981                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4982                         else
4983                                 x = n->nr_partial;
4984                         total += x;
4985                         nodes[node] += x;
4986                 }
4987         }
4988         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4989 #ifdef CONFIG_NUMA
4990         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4991                 if (nodes[node])
4992                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4993                                         node, nodes[node]);
4994 #endif
4995         kfree(nodes);
4996         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4997 }
4998
4999 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
5000 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
5001
5002 struct slab_attribute {
5003         struct attribute attr;
5004         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
5005         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
5006 };
5007
5008 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
5009         static struct slab_attribute _name##_attr = \
5010         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
5011
5012 #define SLAB_ATTR(_name) \
5013         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
5014         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
5015
5016 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5017 {
5018         return sprintf(buf, "%u\n", s->size);
5019 }
5020 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
5021
5022 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5023 {
5024         return sprintf(buf, "%u\n", s->align);
5025 }
5026 SLAB_ATTR_RO(align);
5027
5028 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5029 {
5030         return sprintf(buf, "%u\n", s->object_size);
5031 }
5032 SLAB_ATTR_RO(object_size);
5033
5034 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5035 {
5036         return sprintf(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
5037 }
5038 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
5039
5040 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5041 {
5042         return sprintf(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
5043 }
5044 SLAB_ATTR_RO(order);
5045
5046 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5047 {
5048         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
5049 }
5050
5051 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5052                                  size_t length)
5053 {
5054         unsigned long min;
5055         int err;
5056
5057         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
5058         if (err)
5059                 return err;
5060
5061         set_min_partial(s, min);
5062         return length;
5063 }
5064 SLAB_ATTR(min_partial);
5065
5066 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5067 {
5068         return sprintf(buf, "%u\n", slub_cpu_partial(s));
5069 }
5070
5071 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5072                                  size_t length)
5073 {
5074         unsigned int objects;
5075         int err;
5076
5077         err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
5078         if (err)
5079                 return err;
5080         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
5081                 return -EINVAL;
5082
5083         slub_set_cpu_partial(s, objects);
5084         flush_all(s);
5085         return length;
5086 }
5087 SLAB_ATTR(cpu_partial);
5088
5089 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5090 {
5091         if (!s->ctor)
5092                 return 0;
5093         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
5094 }
5095 SLAB_ATTR_RO(ctor);
5096
5097 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5098 {
5099         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
5100 }
5101 SLAB_ATTR_RO(aliases);
5102
5103 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5104 {
5105         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
5106 }
5107 SLAB_ATTR_RO(partial);
5108
5109 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5110 {
5111         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
5112 }
5113 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
5114
5115 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5116 {
5117         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
5118 }
5119 SLAB_ATTR_RO(objects);
5120
5121 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5122 {
5123         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
5124 }
5125 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
5126
5127 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5128 {
5129         int objects = 0;
5130         int pages = 0;
5131         int cpu;
5132         int len;
5133
5134         for_each_online_cpu(cpu) {
5135                 struct page *page;
5136
5137                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5138
5139                 if (page) {
5140                         pages += page->pages;
5141                         objects += page->pobjects;
5142                 }
5143         }
5144
5145         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
5146
5147 #ifdef CONFIG_SMP
5148         for_each_online_cpu(cpu) {
5149                 struct page *page;
5150
5151                 page = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5152
5153                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
5154                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
5155                                 page->pobjects, page->pages);
5156         }
5157 #endif
5158         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5159 }
5160 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
5161
5162 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5163 {
5164         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
5165 }
5166 SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);
5167
5168 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5169 {
5170         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
5171 }
5172 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
5173
5174 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5175 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5176 {
5177         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
5178 }
5179 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
5180 #endif
5181
5182 static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5183 {
5184         return sprintf(buf, "%u\n", s->usersize);
5185 }
5186 SLAB_ATTR_RO(usersize);
5187
5188 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5189 {
5190         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
5191 }
5192 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5193
5194 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5195 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5196 {
5197         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5198 }
5199 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5200
5201 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5202 {
5203         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5204 }
5205 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5206
5207 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5208 {
5209         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5210 }
5211 SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);
5212
5213 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5214 {
5215         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5216 }
5217 SLAB_ATTR_RO(trace);
5218
5219 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5220 {
5221         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5222 }
5223
5224 SLAB_ATTR_RO(red_zone);
5225
5226 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5227 {
5228         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5229 }
5230
5231 SLAB_ATTR_RO(poison);
5232
5233 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5234 {
5235         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5236 }
5237
5238 SLAB_ATTR_RO(store_user);
5239
5240 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5241 {
5242         return 0;
5243 }
5244
5245 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5246                         const char *buf, size_t length)
5247 {
5248         int ret = -EINVAL;
5249
5250         if (buf[0] == '1') {
5251                 ret = validate_slab_cache(s);
5252                 if (ret >= 0)
5253                         ret = length;
5254         }
5255         return ret;
5256 }
5257 SLAB_ATTR(validate);
5258
5259 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5260 {
5261         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5262                 return -ENOSYS;
5263         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5264 }
5265 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5266
5267 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5268 {
5269         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5270                 return -ENOSYS;
5271         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5272 }
5273 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5274 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5275
5276 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5277 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5278 {
5279         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5280 }
5281 SLAB_ATTR_RO(failslab);
5282 #endif
5283
5284 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5285 {
5286         return 0;
5287 }
5288
5289 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5290                         const char *buf, size_t length)
5291 {
5292         if (buf[0] == '1')
5293                 kmem_cache_shrink(s);
5294         else
5295                 return -EINVAL;
5296         return length;
5297 }
5298 SLAB_ATTR(shrink);
5299
5300 #ifdef CONFIG_NUMA
5301 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5302 {
5303         return sprintf(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5304 }
5305
5306 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5307                                 const char *buf, size_t length)
5308 {
5309         unsigned int ratio;
5310         int err;
5311
5312         err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
5313         if (err)
5314                 return err;
5315         if (ratio > 100)
5316                 return -ERANGE;
5317
5318         s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5319
5320         return length;
5321 }
5322 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5323 #endif
5324
5325 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5326 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5327 {
5328         unsigned long sum  = 0;
5329         int cpu;
5330         int len;
5331         int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);
5332
5333         if (!data)
5334                 return -ENOMEM;
5335
5336         for_each_online_cpu(cpu) {
5337                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5338
5339                 data[cpu] = x;
5340                 sum += x;
5341         }
5342
5343         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5344
5345 #ifdef CONFIG_SMP
5346         for_each_online_cpu(cpu) {
5347                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5348                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5349         }
5350 #endif
5351         kfree(data);
5352         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5353 }
5354
5355 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5356 {
5357         int cpu;
5358
5359         for_each_online_cpu(cpu)
5360                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5361 }
5362
5363 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5364 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5365 {                                                               \
5366         return show_stat(s, buf, si);                           \
5367 }                                                               \
5368 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5369                                 const char *buf, size_t length) \
5370 {                                                               \
5371         if (buf[0] != '0')                                      \
5372                 return -EINVAL;                                 \
5373         clear_stat(s, si);                                      \
5374         return length;                                          \
5375 }                                                               \
5376 SLAB_ATTR(text);                                                \
5377
5378 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5379 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5380 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5381 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5382 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5383 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5384 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5385 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5386 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5387 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5388 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5389 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5390 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5391 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5392 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5393 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5394 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5395 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5396 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5397 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5398 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5399 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5400 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5401 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5402 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5403 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5404 #endif  /* CONFIG_SLUB_STATS */
5405
5406 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5407         &slab_size_attr.attr,
5408         &object_size_attr.attr,
5409         &objs_per_slab_attr.attr,
5410         &order_attr.attr,
5411         &min_partial_attr.attr,
5412         &cpu_partial_attr.attr,
5413         &objects_attr.attr,
5414         &objects_partial_attr.attr,
5415         &partial_attr.attr,
5416         &cpu_slabs_attr.attr,
5417         &ctor_attr.attr,
5418         &aliases_attr.attr,
5419         &align_attr.attr,
5420         &hwcache_align_attr.attr,
5421         &reclaim_account_attr.attr,
5422         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5423         &shrink_attr.attr,
5424         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5425 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5426         &total_objects_attr.attr,
5427         &slabs_attr.attr,
5428         &sanity_checks_attr.attr,
5429         &trace_attr.attr,
5430         &red_zone_attr.attr,
5431         &poison_attr.attr,
5432         &store_user_attr.attr,
5433         &validate_attr.attr,
5434         &alloc_calls_attr.attr,
5435         &free_calls_attr.attr,
5436 #endif
5437 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5438         &cache_dma_attr.attr,
5439 #endif
5440 #ifdef CONFIG_NUMA
5441         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5442 #endif
5443 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5444         &alloc_fastpath_attr.attr,
5445         &alloc_slowpath_attr.attr,
5446         &free_fastpath_attr.attr,
5447         &free_slowpath_attr.attr,
5448         &free_frozen_attr.attr,
5449         &free_add_partial_attr.attr,
5450         &free_remove_partial_attr.attr,
5451         &alloc_from_partial_attr.attr,
5452         &alloc_slab_attr.attr,
5453         &alloc_refill_attr.attr,
5454         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5455         &free_slab_attr.attr,
5456         &cpuslab_flush_attr.attr,
5457         &deactivate_full_attr.attr,
5458         &deactivate_empty_attr.attr,
5459         &deactivate_to_head_attr.attr,
5460         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5461         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5462         &deactivate_bypass_attr.attr,
5463         &order_fallback_attr.attr,
5464         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5465         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5466         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5467         &cpu_partial_free_attr.attr,
5468         &cpu_partial_node_attr.attr,
5469         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5470 #endif
5471 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5472         &failslab_attr.attr,
5473 #endif
5474         &usersize_attr.attr,
5475
5476         NULL
5477 };
5478
5479 static const struct attribute_group slab_attr_group = {
5480         .attrs = slab_attrs,
5481 };
5482
5483 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5484                                 struct attribute *attr,
5485                                 char *buf)
5486 {
5487         struct slab_attribute *attribute;
5488         struct kmem_cache *s;
5489         int err;
5490
5491         attribute = to_slab_attr(attr);
5492         s = to_slab(kobj);
5493
5494         if (!attribute->show)
5495                 return -EIO;
5496
5497         err = attribute->show(s, buf);
5498
5499         return err;
5500 }
5501
5502 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5503                                 struct attribute *attr,
5504                                 const char *buf, size_t len)
5505 {
5506         struct slab_attribute *attribute;
5507         struct kmem_cache *s;
5508         int err;
5509
5510         attribute = to_slab_attr(attr);
5511         s = to_slab(kobj);
5512
5513         if (!attribute->store)
5514                 return -EIO;
5515
5516         err = attribute->store(s, buf, len);
5517         return err;
5518 }
5519
5520 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5521 {
5522         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5523 }
5524
5525 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5526         .show = slab_attr_show,
5527         .store = slab_attr_store,
5528 };
5529
5530 static struct kobj_type slab_ktype = {
5531         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5532         .release = kmem_cache_release,
5533 };
5534
5535 static struct kset *slab_kset;
5536
5537 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5538 {
5539         return slab_kset;
5540 }
5541
5542 #define ID_STR_LENGTH 64
5543
5544 /* Create a unique string id for a slab cache:
5545  *
5546  * Format       :[flags-]size
5547  */
5548 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5549 {
5550         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5551         char *p = name;
5552
5553         BUG_ON(!name);
5554
5555         *p++ = ':';
5556         /*
5557          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5558          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5559          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5560          * are matched during merging to guarantee that the id is
5561          * unique.
5562          */
5563         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5564                 *p++ = 'd';
5565         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
5566                 *p++ = 'D';
5567         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5568                 *p++ = 'a';
5569         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5570                 *p++ = 'F';
5571         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5572                 *p++ = 'A';
5573         if (p != name + 1)
5574                 *p++ = '-';
5575         p += sprintf(p, "%07u", s->size);
5576
5577         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5578         return name;
5579 }
5580
5581 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5582 {
5583         int err;
5584         const char *name;
5585         struct kset *kset = cache_kset(s);
5586         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5587
5588         if (!kset) {
5589                 kobject_init(&s->kobj, &slab_ktype);
5590                 return 0;
5591         }
5592
5593         if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
5594                         (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
5595                 unmergeable = 1;
5596
5597         if (unmergeable) {
5598                 /*
5599                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5600                  * This is typically the case for debug situations. In that
5601                  * case we can catch duplicate names easily.
5602                  */
5603                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5604                 name = s->name;
5605         } else {
5606                 /*
5607                  * Create a unique name for the slab as a target
5608                  * for the symlinks.
5609                  */
5610                 name = create_unique_id(s);
5611         }
5612
5613         s->kobj.kset = kset;
5614         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5615         if (err)
5616                 goto out;
5617
5618         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5619         if (err)
5620                 goto out_del_kobj;
5621
5622         if (!unmergeable) {
5623                 /* Setup first alias */
5624                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5625         }
5626 out:
5627         if (!unmergeable)
5628                 kfree(name);
5629         return err;
5630 out_del_kobj:
5631         kobject_del(&s->kobj);
5632         goto out;
5633 }
5634
5635 void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
5636 {
5637         if (slab_state >= FULL)
5638                 kobject_del(&s->kobj);
5639 }
5640
5641 void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
5642 {
5643         if (slab_state >= FULL)
5644                 kobject_put(&s->kobj);
5645 }
5646
5647 /*
5648  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5649  * available lest we lose that information.
5650  */
5651 struct saved_alias {
5652         struct kmem_cache *s;
5653         const char *name;
5654         struct saved_alias *next;
5655 };
5656
5657 static struct saved_alias *alias_list;
5658
5659 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5660 {
5661         struct saved_alias *al;
5662
5663         if (slab_state == FULL) {
5664                 /*
5665                  * If we have a leftover link then remove it.
5666                  */
5667                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5668                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5669         }
5670
5671         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5672         if (!al)
5673                 return -ENOMEM;
5674
5675         al->s = s;
5676         al->name = name;
5677         al->next = alias_list;
5678         alias_list = al;
5679         return 0;
5680 }
5681
5682 static int __init slab_sysfs_init(void)
5683 {
5684         struct kmem_cache *s;
5685         int err;
5686
5687         mutex_lock(&slab_mutex);
5688
5689         slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
5690         if (!slab_kset) {
5691                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5692                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5693                 return -ENOSYS;
5694         }
5695
5696         slab_state = FULL;
5697
5698         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5699                 err = sysfs_slab_add(s);
5700                 if (err)
5701                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5702                                s->name);
5703         }
5704
5705         while (alias_list) {
5706                 struct saved_alias *al = alias_list;
5707
5708                 alias_list = alias_list->next;
5709                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5710                 if (err)
5711                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5712                                al->name);
5713                 kfree(al);
5714         }
5715
5716         mutex_unlock(&slab_mutex);
5717         resiliency_test();
5718         return 0;
5719 }
5720
5721 __initcall(slab_sysfs_init);
5722 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5723
5724 /*
5725  * The /proc/slabinfo ABI
5726  */
5727 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5728 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5729 {
5730         unsigned long nr_slabs = 0;
5731         unsigned long nr_objs = 0;
5732         unsigned long nr_free = 0;
5733         int node;
5734         struct kmem_cache_node *n;
5735
5736         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5737                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5738                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5739                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5740         }
5741
5742         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5743         sinfo->num_objs = nr_objs;
5744         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5745         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5746         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5747         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5748 }
5749
5750 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5751 {
5752 }
5753
5754 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5755                        size_t count, loff_t *ppos)
5756 {
5757         return -EIO;
5758 }
5759 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */