Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[platform/kernel/linux-starfive.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 operations
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/stackdepot.h>
30 #include <linux/debugobjects.h>
31 #include <linux/kallsyms.h>
32 #include <linux/kfence.h>
33 #include <linux/memory.h>
34 #include <linux/math64.h>
35 #include <linux/fault-inject.h>
36 #include <linux/stacktrace.h>
37 #include <linux/prefetch.h>
38 #include <linux/memcontrol.h>
39 #include <linux/random.h>
40 #include <kunit/test.h>
41 #include <linux/sort.h>
42
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <trace/events/kmem.h>
45
46 #include "internal.h"
47
48 /*
49  * Lock order:
50  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
51  *   2. node->list_lock (Spinlock)
52  *   3. kmem_cache->cpu_slab->lock (Local lock)
53  *   4. slab_lock(slab) (Only on some arches)
54  *   5. object_map_lock (Only for debugging)
55  *
56  *   slab_mutex
57  *
58  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
59  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
60  *   Also synchronizes memory hotplug callbacks.
61  *
62  *   slab_lock
63  *
64  *   The slab_lock is a wrapper around the page lock, thus it is a bit
65  *   spinlock.
66  *
67  *   The slab_lock is only used on arches that do not have the ability
68  *   to do a cmpxchg_double. It only protects:
69  *
70  *      A. slab->freelist       -> List of free objects in a slab
71  *      B. slab->inuse          -> Number of objects in use
72  *      C. slab->objects        -> Number of objects in slab
73  *      D. slab->frozen         -> frozen state
74  *
75  *   Frozen slabs
76  *
77  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
78  *   on any list except per cpu partial list. The processor that froze the
79  *   slab is the one who can perform list operations on the slab. Other
80  *   processors may put objects onto the freelist but the processor that
81  *   froze the slab is the only one that can retrieve the objects from the
82  *   slab's freelist.
83  *
84  *   list_lock
85  *
86  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
87  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
88  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
89  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
90  *   modified without taking the list lock).
91  *
92  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
93  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
94  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
95  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
96  *   the list lock.
97  *
98  *   For debug caches, all allocations are forced to go through a list_lock
99  *   protected region to serialize against concurrent validation.
100  *
101  *   cpu_slab->lock local lock
102  *
103  *   This locks protect slowpath manipulation of all kmem_cache_cpu fields
104  *   except the stat counters. This is a percpu structure manipulated only by
105  *   the local cpu, so the lock protects against being preempted or interrupted
106  *   by an irq. Fast path operations rely on lockless operations instead.
107  *
108  *   On PREEMPT_RT, the local lock neither disables interrupts nor preemption
109  *   which means the lockless fastpath cannot be used as it might interfere with
110  *   an in-progress slow path operations. In this case the local lock is always
111  *   taken but it still utilizes the freelist for the common operations.
112  *
113  *   lockless fastpaths
114  *
115  *   The fast path allocation (slab_alloc_node()) and freeing (do_slab_free())
116  *   are fully lockless when satisfied from the percpu slab (and when
117  *   cmpxchg_double is possible to use, otherwise slab_lock is taken).
118  *   They also don't disable preemption or migration or irqs. They rely on
119  *   the transaction id (tid) field to detect being preempted or moved to
120  *   another cpu.
121  *
122  *   irq, preemption, migration considerations
123  *
124  *   Interrupts are disabled as part of list_lock or local_lock operations, or
125  *   around the slab_lock operation, in order to make the slab allocator safe
126  *   to use in the context of an irq.
127  *
128  *   In addition, preemption (or migration on PREEMPT_RT) is disabled in the
129  *   allocation slowpath, bulk allocation, and put_cpu_partial(), so that the
130  *   local cpu doesn't change in the process and e.g. the kmem_cache_cpu pointer
131  *   doesn't have to be revalidated in each section protected by the local lock.
132  *
133  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
134  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
135  *
136  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
137  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
138  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
139  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
140  * cannot scan all objects.
141  *
142  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
143  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
144  * fast frees and allocs.
145  *
146  * slab->frozen         The slab is frozen and exempt from list processing.
147  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
148  *                      such as satisfying allocations for a specific
149  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
150  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
151  *                      list operations. It is up to the processor holding
152  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
153  *                      when the slab is no longer needed.
154  *
155  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
156  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
157  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
158  *                      freelist that allows lockless access to
159  *                      free objects in addition to the regular freelist
160  *                      that requires the slab lock.
161  *
162  * SLAB_DEBUG_FLAGS     Slab requires special handling due to debug
163  *                      options set. This moves slab handling out of
164  *                      the fast path and disables lockless freelists.
165  */
166
167 /*
168  * We could simply use migrate_disable()/enable() but as long as it's a
169  * function call even on !PREEMPT_RT, use inline preempt_disable() there.
170  */
171 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
172 #define slub_get_cpu_ptr(var)           get_cpu_ptr(var)
173 #define slub_put_cpu_ptr(var)           put_cpu_ptr(var)
174 #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH()        (true)
175 #else
176 #define slub_get_cpu_ptr(var)           \
177 ({                                      \
178         migrate_disable();              \
179         this_cpu_ptr(var);              \
180 })
181 #define slub_put_cpu_ptr(var)           \
182 do {                                    \
183         (void)(var);                    \
184         migrate_enable();               \
185 } while (0)
186 #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH()        (false)
187 #endif
188
189 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
190 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
191 DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
192 #else
193 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
194 #endif
195 #endif          /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
196
197 /* Structure holding parameters for get_partial() call chain */
198 struct partial_context {
199         struct slab **slab;
200         gfp_t flags;
201         unsigned int orig_size;
202 };
203
204 static inline bool kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
205 {
206         return kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_DEBUG_FLAGS);
207 }
208
209 static inline bool slub_debug_orig_size(struct kmem_cache *s)
210 {
211         return (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER) &&
212                         (s->flags & SLAB_KMALLOC));
213 }
214
215 void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
216 {
217         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE))
218                 p += s->red_left_pad;
219
220         return p;
221 }
222
223 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
224 {
225 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
226         return !kmem_cache_debug(s);
227 #else
228         return false;
229 #endif
230 }
231
232 /*
233  * Issues still to be resolved:
234  *
235  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
236  *
237  * - Variable sizing of the per node arrays
238  */
239
240 /* Enable to log cmpxchg failures */
241 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
242
243 /*
244  * Minimum number of partial slabs. These will be left on the partial
245  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
246  */
247 #define MIN_PARTIAL 5
248
249 /*
250  * Maximum number of desirable partial slabs.
251  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
252  * sort the partial list by the number of objects in use.
253  */
254 #define MAX_PARTIAL 10
255
256 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
257                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
258
259 /*
260  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
261  * issues when checking or reading debug information
262  */
263 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
264                                 SLAB_TRACE)
265
266
267 /*
268  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
269  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
270  * metadata.
271  */
272 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
273
274 #define OO_SHIFT        16
275 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
276 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since slab.objects is u15 */
277
278 /* Internal SLUB flags */
279 /* Poison object */
280 #define __OBJECT_POISON         ((slab_flags_t __force)0x80000000U)
281 /* Use cmpxchg_double */
282 #define __CMPXCHG_DOUBLE        ((slab_flags_t __force)0x40000000U)
283
284 /*
285  * Tracking user of a slab.
286  */
287 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
288 struct track {
289         unsigned long addr;     /* Called from address */
290 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
291         depot_stack_handle_t handle;
292 #endif
293         int cpu;                /* Was running on cpu */
294         int pid;                /* Pid context */
295         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
296 };
297
298 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
299
300 #ifdef CONFIG_SYSFS
301 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
302 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
303 #else
304 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
305 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
306                                                         { return 0; }
307 #endif
308
309 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
310 static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *);
311 #else
312 static inline void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { }
313 #endif
314
315 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
316 {
317 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
318         /*
319          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
320          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
321          */
322         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
323 #endif
324 }
325
326 /*
327  * Tracks for which NUMA nodes we have kmem_cache_nodes allocated.
328  * Corresponds to node_state[N_NORMAL_MEMORY], but can temporarily
329  * differ during memory hotplug/hotremove operations.
330  * Protected by slab_mutex.
331  */
332 static nodemask_t slab_nodes;
333
334 /*
335  * Workqueue used for flush_cpu_slab().
336  */
337 static struct workqueue_struct *flushwq;
338
339 /********************************************************************
340  *                      Core slab cache functions
341  *******************************************************************/
342
343 /*
344  * Returns freelist pointer (ptr). With hardening, this is obfuscated
345  * with an XOR of the address where the pointer is held and a per-cache
346  * random number.
347  */
348 static inline void *freelist_ptr(const struct kmem_cache *s, void *ptr,
349                                  unsigned long ptr_addr)
350 {
351 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
352         /*
353          * When CONFIG_KASAN_SW/HW_TAGS is enabled, ptr_addr might be tagged.
354          * Normally, this doesn't cause any issues, as both set_freepointer()
355          * and get_freepointer() are called with a pointer with the same tag.
356          * However, there are some issues with CONFIG_SLUB_DEBUG code. For
357          * example, when __free_slub() iterates over objects in a cache, it
358          * passes untagged pointers to check_object(). check_object() in turns
359          * calls get_freepointer() with an untagged pointer, which causes the
360          * freepointer to be restored incorrectly.
361          */
362         return (void *)((unsigned long)ptr ^ s->random ^
363                         swab((unsigned long)kasan_reset_tag((void *)ptr_addr)));
364 #else
365         return ptr;
366 #endif
367 }
368
369 /* Returns the freelist pointer recorded at location ptr_addr. */
370 static inline void *freelist_dereference(const struct kmem_cache *s,
371                                          void *ptr_addr)
372 {
373         return freelist_ptr(s, (void *)*(unsigned long *)(ptr_addr),
374                             (unsigned long)ptr_addr);
375 }
376
377 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
378 {
379         object = kasan_reset_tag(object);
380         return freelist_dereference(s, object + s->offset);
381 }
382
383 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
384 {
385         prefetchw(object + s->offset);
386 }
387
388 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
389 {
390         unsigned long freepointer_addr;
391         void *p;
392
393         if (!debug_pagealloc_enabled_static())
394                 return get_freepointer(s, object);
395
396         object = kasan_reset_tag(object);
397         freepointer_addr = (unsigned long)object + s->offset;
398         copy_from_kernel_nofault(&p, (void **)freepointer_addr, sizeof(p));
399         return freelist_ptr(s, p, freepointer_addr);
400 }
401
402 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
403 {
404         unsigned long freeptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;
405
406 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
407         BUG_ON(object == fp); /* naive detection of double free or corruption */
408 #endif
409
410         freeptr_addr = (unsigned long)kasan_reset_tag((void *)freeptr_addr);
411         *(void **)freeptr_addr = freelist_ptr(s, fp, freeptr_addr);
412 }
413
414 /* Loop over all objects in a slab */
415 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
416         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
417                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
418                 __p += (__s)->size)
419
420 static inline unsigned int order_objects(unsigned int order, unsigned int size)
421 {
422         return ((unsigned int)PAGE_SIZE << order) / size;
423 }
424
425 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(unsigned int order,
426                 unsigned int size)
427 {
428         struct kmem_cache_order_objects x = {
429                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size)
430         };
431
432         return x;
433 }
434
435 static inline unsigned int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
436 {
437         return x.x >> OO_SHIFT;
438 }
439
440 static inline unsigned int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
441 {
442         return x.x & OO_MASK;
443 }
444
445 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
446 static void slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
447 {
448         unsigned int nr_slabs;
449
450         s->cpu_partial = nr_objects;
451
452         /*
453          * We take the number of objects but actually limit the number of
454          * slabs on the per cpu partial list, in order to limit excessive
455          * growth of the list. For simplicity we assume that the slabs will
456          * be half-full.
457          */
458         nr_slabs = DIV_ROUND_UP(nr_objects * 2, oo_objects(s->oo));
459         s->cpu_partial_slabs = nr_slabs;
460 }
461 #else
462 static inline void
463 slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
464 {
465 }
466 #endif /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
467
468 /*
469  * Per slab locking using the pagelock
470  */
471 static __always_inline void slab_lock(struct slab *slab)
472 {
473         struct page *page = slab_page(slab);
474
475         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
476         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
477 }
478
479 static __always_inline void slab_unlock(struct slab *slab)
480 {
481         struct page *page = slab_page(slab);
482
483         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
484         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
485 }
486
487 /*
488  * Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right), typically
489  * by an _irqsave() lock variant. On PREEMPT_RT the preempt_disable(), which is
490  * part of bit_spin_lock(), is sufficient because the policy is not to allow any
491  * allocation/ free operation in hardirq context. Therefore nothing can
492  * interrupt the operation.
493  */
494 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
495                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
496                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
497                 const char *n)
498 {
499         if (USE_LOCKLESS_FAST_PATH())
500                 lockdep_assert_irqs_disabled();
501 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
502     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
503         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
504                 if (cmpxchg_double(&slab->freelist, &slab->counters,
505                                    freelist_old, counters_old,
506                                    freelist_new, counters_new))
507                         return true;
508         } else
509 #endif
510         {
511                 slab_lock(slab);
512                 if (slab->freelist == freelist_old &&
513                                         slab->counters == counters_old) {
514                         slab->freelist = freelist_new;
515                         slab->counters = counters_new;
516                         slab_unlock(slab);
517                         return true;
518                 }
519                 slab_unlock(slab);
520         }
521
522         cpu_relax();
523         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
524
525 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
526         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
527 #endif
528
529         return false;
530 }
531
532 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
533                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
534                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
535                 const char *n)
536 {
537 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
538     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
539         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
540                 if (cmpxchg_double(&slab->freelist, &slab->counters,
541                                    freelist_old, counters_old,
542                                    freelist_new, counters_new))
543                         return true;
544         } else
545 #endif
546         {
547                 unsigned long flags;
548
549                 local_irq_save(flags);
550                 slab_lock(slab);
551                 if (slab->freelist == freelist_old &&
552                                         slab->counters == counters_old) {
553                         slab->freelist = freelist_new;
554                         slab->counters = counters_new;
555                         slab_unlock(slab);
556                         local_irq_restore(flags);
557                         return true;
558                 }
559                 slab_unlock(slab);
560                 local_irq_restore(flags);
561         }
562
563         cpu_relax();
564         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
565
566 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
567         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
568 #endif
569
570         return false;
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
574 static unsigned long object_map[BITS_TO_LONGS(MAX_OBJS_PER_PAGE)];
575 static DEFINE_SPINLOCK(object_map_lock);
576
577 static void __fill_map(unsigned long *obj_map, struct kmem_cache *s,
578                        struct slab *slab)
579 {
580         void *addr = slab_address(slab);
581         void *p;
582
583         bitmap_zero(obj_map, slab->objects);
584
585         for (p = slab->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
586                 set_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map);
587 }
588
589 #if IS_ENABLED(CONFIG_KUNIT)
590 static bool slab_add_kunit_errors(void)
591 {
592         struct kunit_resource *resource;
593
594         if (likely(!current->kunit_test))
595                 return false;
596
597         resource = kunit_find_named_resource(current->kunit_test, "slab_errors");
598         if (!resource)
599                 return false;
600
601         (*(int *)resource->data)++;
602         kunit_put_resource(resource);
603         return true;
604 }
605 #else
606 static inline bool slab_add_kunit_errors(void) { return false; }
607 #endif
608
609 static inline unsigned int size_from_object(struct kmem_cache *s)
610 {
611         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
612                 return s->size - s->red_left_pad;
613
614         return s->size;
615 }
616
617 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
618 {
619         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
620                 p -= s->red_left_pad;
621
622         return p;
623 }
624
625 /*
626  * Debug settings:
627  */
628 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
629 static slab_flags_t slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
630 #else
631 static slab_flags_t slub_debug;
632 #endif
633
634 static char *slub_debug_string;
635 static int disable_higher_order_debug;
636
637 /*
638  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
639  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
640  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
641  * to tell kasan that these accesses are OK.
642  */
643 static inline void metadata_access_enable(void)
644 {
645         kasan_disable_current();
646 }
647
648 static inline void metadata_access_disable(void)
649 {
650         kasan_enable_current();
651 }
652
653 /*
654  * Object debugging
655  */
656
657 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
658 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
659                                 struct slab *slab, void *object)
660 {
661         void *base;
662
663         if (!object)
664                 return 1;
665
666         base = slab_address(slab);
667         object = kasan_reset_tag(object);
668         object = restore_red_left(s, object);
669         if (object < base || object >= base + slab->objects * s->size ||
670                 (object - base) % s->size) {
671                 return 0;
672         }
673
674         return 1;
675 }
676
677 static void print_section(char *level, char *text, u8 *addr,
678                           unsigned int length)
679 {
680         metadata_access_enable();
681         print_hex_dump(level, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS,
682                         16, 1, kasan_reset_tag((void *)addr), length, 1);
683         metadata_access_disable();
684 }
685
686 /*
687  * See comment in calculate_sizes().
688  */
689 static inline bool freeptr_outside_object(struct kmem_cache *s)
690 {
691         return s->offset >= s->inuse;
692 }
693
694 /*
695  * Return offset of the end of info block which is inuse + free pointer if
696  * not overlapping with object.
697  */
698 static inline unsigned int get_info_end(struct kmem_cache *s)
699 {
700         if (freeptr_outside_object(s))
701                 return s->inuse + sizeof(void *);
702         else
703                 return s->inuse;
704 }
705
706 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
707         enum track_item alloc)
708 {
709         struct track *p;
710
711         p = object + get_info_end(s);
712
713         return kasan_reset_tag(p + alloc);
714 }
715
716 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
717 static noinline depot_stack_handle_t set_track_prepare(void)
718 {
719         depot_stack_handle_t handle;
720         unsigned long entries[TRACK_ADDRS_COUNT];
721         unsigned int nr_entries;
722
723         nr_entries = stack_trace_save(entries, ARRAY_SIZE(entries), 3);
724         handle = stack_depot_save(entries, nr_entries, GFP_NOWAIT);
725
726         return handle;
727 }
728 #else
729 static inline depot_stack_handle_t set_track_prepare(void)
730 {
731         return 0;
732 }
733 #endif
734
735 static void set_track_update(struct kmem_cache *s, void *object,
736                              enum track_item alloc, unsigned long addr,
737                              depot_stack_handle_t handle)
738 {
739         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
740
741 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
742         p->handle = handle;
743 #endif
744         p->addr = addr;
745         p->cpu = smp_processor_id();
746         p->pid = current->pid;
747         p->when = jiffies;
748 }
749
750 static __always_inline void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
751                                       enum track_item alloc, unsigned long addr)
752 {
753         depot_stack_handle_t handle = set_track_prepare();
754
755         set_track_update(s, object, alloc, addr, handle);
756 }
757
758 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
759 {
760         struct track *p;
761
762         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
763                 return;
764
765         p = get_track(s, object, TRACK_ALLOC);
766         memset(p, 0, 2*sizeof(struct track));
767 }
768
769 static void print_track(const char *s, struct track *t, unsigned long pr_time)
770 {
771         depot_stack_handle_t handle __maybe_unused;
772
773         if (!t->addr)
774                 return;
775
776         pr_err("%s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
777                s, (void *)t->addr, pr_time - t->when, t->cpu, t->pid);
778 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
779         handle = READ_ONCE(t->handle);
780         if (handle)
781                 stack_depot_print(handle);
782         else
783                 pr_err("object allocation/free stack trace missing\n");
784 #endif
785 }
786
787 void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
788 {
789         unsigned long pr_time = jiffies;
790         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
791                 return;
792
793         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC), pr_time);
794         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE), pr_time);
795 }
796
797 static void print_slab_info(const struct slab *slab)
798 {
799         struct folio *folio = (struct folio *)slab_folio(slab);
800
801         pr_err("Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=%pGp\n",
802                slab, slab->objects, slab->inuse, slab->freelist,
803                folio_flags(folio, 0));
804 }
805
806 /*
807  * kmalloc caches has fixed sizes (mostly power of 2), and kmalloc() API
808  * family will round up the real request size to these fixed ones, so
809  * there could be an extra area than what is requested. Save the original
810  * request size in the meta data area, for better debug and sanity check.
811  */
812 static inline void set_orig_size(struct kmem_cache *s,
813                                 void *object, unsigned int orig_size)
814 {
815         void *p = kasan_reset_tag(object);
816
817         if (!slub_debug_orig_size(s))
818                 return;
819
820         p += get_info_end(s);
821         p += sizeof(struct track) * 2;
822
823         *(unsigned int *)p = orig_size;
824 }
825
826 static inline unsigned int get_orig_size(struct kmem_cache *s, void *object)
827 {
828         void *p = kasan_reset_tag(object);
829
830         if (!slub_debug_orig_size(s))
831                 return s->object_size;
832
833         p += get_info_end(s);
834         p += sizeof(struct track) * 2;
835
836         return *(unsigned int *)p;
837 }
838
839 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
840 {
841         struct va_format vaf;
842         va_list args;
843
844         va_start(args, fmt);
845         vaf.fmt = fmt;
846         vaf.va = &args;
847         pr_err("=============================================================================\n");
848         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
849         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
850         va_end(args);
851 }
852
853 __printf(2, 3)
854 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
855 {
856         struct va_format vaf;
857         va_list args;
858
859         if (slab_add_kunit_errors())
860                 return;
861
862         va_start(args, fmt);
863         vaf.fmt = fmt;
864         vaf.va = &args;
865         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
866         va_end(args);
867 }
868
869 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
870 {
871         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
872         u8 *addr = slab_address(slab);
873
874         print_tracking(s, p);
875
876         print_slab_info(slab);
877
878         pr_err("Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
879                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
880
881         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
882                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p - s->red_left_pad,
883                               s->red_left_pad);
884         else if (p > addr + 16)
885                 print_section(KERN_ERR, "Bytes b4 ", p - 16, 16);
886
887         print_section(KERN_ERR,         "Object   ", p,
888                       min_t(unsigned int, s->object_size, PAGE_SIZE));
889         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
890                 print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p + s->object_size,
891                         s->inuse - s->object_size);
892
893         off = get_info_end(s);
894
895         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
896                 off += 2 * sizeof(struct track);
897
898         if (slub_debug_orig_size(s))
899                 off += sizeof(unsigned int);
900
901         off += kasan_metadata_size(s);
902
903         if (off != size_from_object(s))
904                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
905                 print_section(KERN_ERR, "Padding  ", p + off,
906                               size_from_object(s) - off);
907
908         dump_stack();
909 }
910
911 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
912                         u8 *object, char *reason)
913 {
914         if (slab_add_kunit_errors())
915                 return;
916
917         slab_bug(s, "%s", reason);
918         print_trailer(s, slab, object);
919         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
920 }
921
922 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
923                                void **freelist, void *nextfree)
924 {
925         if ((s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) &&
926             !check_valid_pointer(s, slab, nextfree) && freelist) {
927                 object_err(s, slab, *freelist, "Freechain corrupt");
928                 *freelist = NULL;
929                 slab_fix(s, "Isolate corrupted freechain");
930                 return true;
931         }
932
933         return false;
934 }
935
936 static __printf(3, 4) void slab_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
937                         const char *fmt, ...)
938 {
939         va_list args;
940         char buf[100];
941
942         if (slab_add_kunit_errors())
943                 return;
944
945         va_start(args, fmt);
946         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
947         va_end(args);
948         slab_bug(s, "%s", buf);
949         print_slab_info(slab);
950         dump_stack();
951         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
952 }
953
954 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
955 {
956         u8 *p = kasan_reset_tag(object);
957
958         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
959                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
960
961         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
962                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
963                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
964         }
965
966         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
967                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
968 }
969
970 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
971                                                 void *from, void *to)
972 {
973         slab_fix(s, "Restoring %s 0x%p-0x%p=0x%x", message, from, to - 1, data);
974         memset(from, data, to - from);
975 }
976
977 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
978                         u8 *object, char *what,
979                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
980 {
981         u8 *fault;
982         u8 *end;
983         u8 *addr = slab_address(slab);
984
985         metadata_access_enable();
986         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(start), value, bytes);
987         metadata_access_disable();
988         if (!fault)
989                 return 1;
990
991         end = start + bytes;
992         while (end > fault && end[-1] == value)
993                 end--;
994
995         if (slab_add_kunit_errors())
996                 goto skip_bug_print;
997
998         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
999         pr_err("0x%p-0x%p @offset=%tu. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
1000                                         fault, end - 1, fault - addr,
1001                                         fault[0], value);
1002         print_trailer(s, slab, object);
1003         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
1004
1005 skip_bug_print:
1006         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Object layout:
1012  *
1013  * object address
1014  *      Bytes of the object to be managed.
1015  *      If the freepointer may overlay the object then the free
1016  *      pointer is at the middle of the object.
1017  *
1018  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
1019  *      0xa5 (POISON_END)
1020  *
1021  * object + s->object_size
1022  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
1023  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
1024  *      object_size == inuse.
1025  *
1026  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
1027  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
1028  *
1029  * object + s->inuse
1030  *      Meta data starts here.
1031  *
1032  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
1033  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
1034  *      C. Original request size for kmalloc object (SLAB_STORE_USER enabled)
1035  *      D. Padding to reach required alignment boundary or at minimum
1036  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
1037  *              before the word boundary.
1038  *
1039  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
1040  *
1041  * object + s->size
1042  *      Nothing is used beyond s->size.
1043  *
1044  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
1045  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
1046  * may be used with merged slabcaches.
1047  */
1048
1049 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
1050 {
1051         unsigned long off = get_info_end(s);    /* The end of info */
1052
1053         if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
1054                 /* We also have user information there */
1055                 off += 2 * sizeof(struct track);
1056
1057                 if (s->flags & SLAB_KMALLOC)
1058                         off += sizeof(unsigned int);
1059         }
1060
1061         off += kasan_metadata_size(s);
1062
1063         if (size_from_object(s) == off)
1064                 return 1;
1065
1066         return check_bytes_and_report(s, slab, p, "Object padding",
1067                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
1068 }
1069
1070 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
1071 static void slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1072 {
1073         u8 *start;
1074         u8 *fault;
1075         u8 *end;
1076         u8 *pad;
1077         int length;
1078         int remainder;
1079
1080         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
1081                 return;
1082
1083         start = slab_address(slab);
1084         length = slab_size(slab);
1085         end = start + length;
1086         remainder = length % s->size;
1087         if (!remainder)
1088                 return;
1089
1090         pad = end - remainder;
1091         metadata_access_enable();
1092         fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(pad), POISON_INUSE, remainder);
1093         metadata_access_disable();
1094         if (!fault)
1095                 return;
1096         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
1097                 end--;
1098
1099         slab_err(s, slab, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p @offset=%tu",
1100                         fault, end - 1, fault - start);
1101         print_section(KERN_ERR, "Padding ", pad, remainder);
1102
1103         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, fault, end);
1104 }
1105
1106 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1107                                         void *object, u8 val)
1108 {
1109         u8 *p = object;
1110         u8 *endobject = object + s->object_size;
1111
1112         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1113                 if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Left Redzone",
1114                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
1115                         return 0;
1116
1117                 if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Right Redzone",
1118                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
1119                         return 0;
1120         } else {
1121                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
1122                         check_bytes_and_report(s, slab, p, "Alignment padding",
1123                                 endobject, POISON_INUSE,
1124                                 s->inuse - s->object_size);
1125                 }
1126         }
1127
1128         if (s->flags & SLAB_POISON) {
1129                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
1130                         (!check_bytes_and_report(s, slab, p, "Poison", p,
1131                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
1132                          !check_bytes_and_report(s, slab, p, "End Poison",
1133                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
1134                         return 0;
1135                 /*
1136                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
1137                  */
1138                 check_pad_bytes(s, slab, p);
1139         }
1140
1141         if (!freeptr_outside_object(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE)
1142                 /*
1143                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
1144                  * freepointer while object is allocated.
1145                  */
1146                 return 1;
1147
1148         /* Check free pointer validity */
1149         if (!check_valid_pointer(s, slab, get_freepointer(s, p))) {
1150                 object_err(s, slab, p, "Freepointer corrupt");
1151                 /*
1152                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
1153                  * of the free objects in this slab. May cause
1154                  * another error because the object count is now wrong.
1155                  */
1156                 set_freepointer(s, p, NULL);
1157                 return 0;
1158         }
1159         return 1;
1160 }
1161
1162 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1163 {
1164         int maxobj;
1165
1166         if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1167                 slab_err(s, slab, "Not a valid slab page");
1168                 return 0;
1169         }
1170
1171         maxobj = order_objects(slab_order(slab), s->size);
1172         if (slab->objects > maxobj) {
1173                 slab_err(s, slab, "objects %u > max %u",
1174                         slab->objects, maxobj);
1175                 return 0;
1176         }
1177         if (slab->inuse > slab->objects) {
1178                 slab_err(s, slab, "inuse %u > max %u",
1179                         slab->inuse, slab->objects);
1180                 return 0;
1181         }
1182         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
1183         slab_pad_check(s, slab);
1184         return 1;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Determine if a certain object in a slab is on the freelist. Must hold the
1189  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
1190  */
1191 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *search)
1192 {
1193         int nr = 0;
1194         void *fp;
1195         void *object = NULL;
1196         int max_objects;
1197
1198         fp = slab->freelist;
1199         while (fp && nr <= slab->objects) {
1200                 if (fp == search)
1201                         return 1;
1202                 if (!check_valid_pointer(s, slab, fp)) {
1203                         if (object) {
1204                                 object_err(s, slab, object,
1205                                         "Freechain corrupt");
1206                                 set_freepointer(s, object, NULL);
1207                         } else {
1208                                 slab_err(s, slab, "Freepointer corrupt");
1209                                 slab->freelist = NULL;
1210                                 slab->inuse = slab->objects;
1211                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
1212                                 return 0;
1213                         }
1214                         break;
1215                 }
1216                 object = fp;
1217                 fp = get_freepointer(s, object);
1218                 nr++;
1219         }
1220
1221         max_objects = order_objects(slab_order(slab), s->size);
1222         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1223                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
1224
1225         if (slab->objects != max_objects) {
1226                 slab_err(s, slab, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
1227                          slab->objects, max_objects);
1228                 slab->objects = max_objects;
1229                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted");
1230         }
1231         if (slab->inuse != slab->objects - nr) {
1232                 slab_err(s, slab, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
1233                          slab->inuse, slab->objects - nr);
1234                 slab->inuse = slab->objects - nr;
1235                 slab_fix(s, "Object count adjusted");
1236         }
1237         return search == NULL;
1238 }
1239
1240 static void trace(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *object,
1241                                                                 int alloc)
1242 {
1243         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
1244                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
1245                         s->name,
1246                         alloc ? "alloc" : "free",
1247                         object, slab->inuse,
1248                         slab->freelist);
1249
1250                 if (!alloc)
1251                         print_section(KERN_INFO, "Object ", (void *)object,
1252                                         s->object_size);
1253
1254                 dump_stack();
1255         }
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1260  */
1261 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1262         struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
1263 {
1264         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1265                 return;
1266
1267         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1268         list_add(&slab->slab_list, &n->full);
1269 }
1270
1271 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
1272 {
1273         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1274                 return;
1275
1276         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1277         list_del(&slab->slab_list);
1278 }
1279
1280 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1281 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1282 {
1283         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1284
1285         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1286 }
1287
1288 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1289 {
1290         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1291 }
1292
1293 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1294 {
1295         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1296
1297         /*
1298          * May be called early in order to allocate a slab for the
1299          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1300          * dilemma by deferring the increment of the count during
1301          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1302          */
1303         if (likely(n)) {
1304                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1305                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1306         }
1307 }
1308 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1309 {
1310         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1311
1312         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1313         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1314 }
1315
1316 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1317 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, void *object)
1318 {
1319         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON))
1320                 return;
1321
1322         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1323         init_tracking(s, object);
1324 }
1325
1326 static
1327 void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr)
1328 {
1329         if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_POISON))
1330                 return;
1331
1332         metadata_access_enable();
1333         memset(kasan_reset_tag(addr), POISON_INUSE, slab_size(slab));
1334         metadata_access_disable();
1335 }
1336
1337 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1338                                         struct slab *slab, void *object)
1339 {
1340         if (!check_slab(s, slab))
1341                 return 0;
1342
1343         if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
1344                 object_err(s, slab, object, "Freelist Pointer check fails");
1345                 return 0;
1346         }
1347
1348         if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1349                 return 0;
1350
1351         return 1;
1352 }
1353
1354 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1355                         struct slab *slab, void *object, int orig_size)
1356 {
1357         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1358                 if (!alloc_consistency_checks(s, slab, object))
1359                         goto bad;
1360         }
1361
1362         /* Success. Perform special debug activities for allocs */
1363         trace(s, slab, object, 1);
1364         set_orig_size(s, object, orig_size);
1365         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1366         return 1;
1367
1368 bad:
1369         if (folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1370                 /*
1371                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1372                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1373                  * as used avoids touching the remaining objects.
1374                  */
1375                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1376                 slab->inuse = slab->objects;
1377                 slab->freelist = NULL;
1378         }
1379         return 0;
1380 }
1381
1382 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1383                 struct slab *slab, void *object, unsigned long addr)
1384 {
1385         if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
1386                 slab_err(s, slab, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1387                 return 0;
1388         }
1389
1390         if (on_freelist(s, slab, object)) {
1391                 object_err(s, slab, object, "Object already free");
1392                 return 0;
1393         }
1394
1395         if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1396                 return 0;
1397
1398         if (unlikely(s != slab->slab_cache)) {
1399                 if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
1400                         slab_err(s, slab, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1401                                  object);
1402                 } else if (!slab->slab_cache) {
1403                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1404                                object);
1405                         dump_stack();
1406                 } else
1407                         object_err(s, slab, object,
1408                                         "page slab pointer corrupt.");
1409                 return 0;
1410         }
1411         return 1;
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Parse a block of slub_debug options. Blocks are delimited by ';'
1416  *
1417  * @str:    start of block
1418  * @flags:  returns parsed flags, or DEBUG_DEFAULT_FLAGS if none specified
1419  * @slabs:  return start of list of slabs, or NULL when there's no list
1420  * @init:   assume this is initial parsing and not per-kmem-create parsing
1421  *
1422  * returns the start of next block if there's any, or NULL
1423  */
1424 static char *
1425 parse_slub_debug_flags(char *str, slab_flags_t *flags, char **slabs, bool init)
1426 {
1427         bool higher_order_disable = false;
1428
1429         /* Skip any completely empty blocks */
1430         while (*str && *str == ';')
1431                 str++;
1432
1433         if (*str == ',') {
1434                 /*
1435                  * No options but restriction on slabs. This means full
1436                  * debugging for slabs matching a pattern.
1437                  */
1438                 *flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1439                 goto check_slabs;
1440         }
1441         *flags = 0;
1442
1443         /* Determine which debug features should be switched on */
1444         for (; *str && *str != ',' && *str != ';'; str++) {
1445                 switch (tolower(*str)) {
1446                 case '-':
1447                         *flags = 0;
1448                         break;
1449                 case 'f':
1450                         *flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1451                         break;
1452                 case 'z':
1453                         *flags |= SLAB_RED_ZONE;
1454                         break;
1455                 case 'p':
1456                         *flags |= SLAB_POISON;
1457                         break;
1458                 case 'u':
1459                         *flags |= SLAB_STORE_USER;
1460                         break;
1461                 case 't':
1462                         *flags |= SLAB_TRACE;
1463                         break;
1464                 case 'a':
1465                         *flags |= SLAB_FAILSLAB;
1466                         break;
1467                 case 'o':
1468                         /*
1469                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1470                          * order would increase as a result.
1471                          */
1472                         higher_order_disable = true;
1473                         break;
1474                 default:
1475                         if (init)
1476                                 pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n", *str);
1477                 }
1478         }
1479 check_slabs:
1480         if (*str == ',')
1481                 *slabs = ++str;
1482         else
1483                 *slabs = NULL;
1484
1485         /* Skip over the slab list */
1486         while (*str && *str != ';')
1487                 str++;
1488
1489         /* Skip any completely empty blocks */
1490         while (*str && *str == ';')
1491                 str++;
1492
1493         if (init && higher_order_disable)
1494                 disable_higher_order_debug = 1;
1495
1496         if (*str)
1497                 return str;
1498         else
1499                 return NULL;
1500 }
1501
1502 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1503 {
1504         slab_flags_t flags;
1505         slab_flags_t global_flags;
1506         char *saved_str;
1507         char *slab_list;
1508         bool global_slub_debug_changed = false;
1509         bool slab_list_specified = false;
1510
1511         global_flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1512         if (*str++ != '=' || !*str)
1513                 /*
1514                  * No options specified. Switch on full debugging.
1515                  */
1516                 goto out;
1517
1518         saved_str = str;
1519         while (str) {
1520                 str = parse_slub_debug_flags(str, &flags, &slab_list, true);
1521
1522                 if (!slab_list) {
1523                         global_flags = flags;
1524                         global_slub_debug_changed = true;
1525                 } else {
1526                         slab_list_specified = true;
1527                         if (flags & SLAB_STORE_USER)
1528                                 stack_depot_want_early_init();
1529                 }
1530         }
1531
1532         /*
1533          * For backwards compatibility, a single list of flags with list of
1534          * slabs means debugging is only changed for those slabs, so the global
1535          * slub_debug should be unchanged (0 or DEBUG_DEFAULT_FLAGS, depending
1536          * on CONFIG_SLUB_DEBUG_ON). We can extended that to multiple lists as
1537          * long as there is no option specifying flags without a slab list.
1538          */
1539         if (slab_list_specified) {
1540                 if (!global_slub_debug_changed)
1541                         global_flags = slub_debug;
1542                 slub_debug_string = saved_str;
1543         }
1544 out:
1545         slub_debug = global_flags;
1546         if (slub_debug & SLAB_STORE_USER)
1547                 stack_depot_want_early_init();
1548         if (slub_debug != 0 || slub_debug_string)
1549                 static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
1550         else
1551                 static_branch_disable(&slub_debug_enabled);
1552         if ((static_branch_unlikely(&init_on_alloc) ||
1553              static_branch_unlikely(&init_on_free)) &&
1554             (slub_debug & SLAB_POISON))
1555                 pr_info("mem auto-init: SLAB_POISON will take precedence over init_on_alloc/init_on_free\n");
1556         return 1;
1557 }
1558
1559 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1560
1561 /*
1562  * kmem_cache_flags - apply debugging options to the cache
1563  * @object_size:        the size of an object without meta data
1564  * @flags:              flags to set
1565  * @name:               name of the cache
1566  *
1567  * Debug option(s) are applied to @flags. In addition to the debug
1568  * option(s), if a slab name (or multiple) is specified i.e.
1569  * slub_debug=<Debug-Options>,<slab name1>,<slab name2> ...
1570  * then only the select slabs will receive the debug option(s).
1571  */
1572 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1573         slab_flags_t flags, const char *name)
1574 {
1575         char *iter;
1576         size_t len;
1577         char *next_block;
1578         slab_flags_t block_flags;
1579         slab_flags_t slub_debug_local = slub_debug;
1580
1581         if (flags & SLAB_NO_USER_FLAGS)
1582                 return flags;
1583
1584         /*
1585          * If the slab cache is for debugging (e.g. kmemleak) then
1586          * don't store user (stack trace) information by default,
1587          * but let the user enable it via the command line below.
1588          */
1589         if (flags & SLAB_NOLEAKTRACE)
1590                 slub_debug_local &= ~SLAB_STORE_USER;
1591
1592         len = strlen(name);
1593         next_block = slub_debug_string;
1594         /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
1595         while (next_block) {
1596                 next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
1597                 if (!iter)
1598                         continue;
1599                 /* Found a block that has a slab list, search it */
1600                 while (*iter) {
1601                         char *end, *glob;
1602                         size_t cmplen;
1603
1604                         end = strchrnul(iter, ',');
1605                         if (next_block && next_block < end)
1606                                 end = next_block - 1;
1607
1608                         glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
1609                         if (glob)
1610                                 cmplen = glob - iter;
1611                         else
1612                                 cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));
1613
1614                         if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
1615                                 flags |= block_flags;
1616                                 return flags;
1617                         }
1618
1619                         if (!*end || *end == ';')
1620                                 break;
1621                         iter = end + 1;
1622                 }
1623         }
1624
1625         return flags | slub_debug_local;
1626 }
1627 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1628 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, void *object) {}
1629 static inline
1630 void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr) {}
1631
1632 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1633         struct slab *slab, void *object, int orig_size) { return 0; }
1634
1635 static inline void free_debug_processing(
1636         struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1637         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1638         unsigned long addr) {}
1639
1640 static inline void slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab) {}
1641 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1642                         void *object, u8 val) { return 1; }
1643 static inline void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
1644                              enum track_item alloc, unsigned long addr) {}
1645 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1646                                         struct slab *slab) {}
1647 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1648                                         struct slab *slab) {}
1649 slab_flags_t kmem_cache_flags(unsigned int object_size,
1650         slab_flags_t flags, const char *name)
1651 {
1652         return flags;
1653 }
1654 #define slub_debug 0
1655
1656 #define disable_higher_order_debug 0
1657
1658 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1659                                                         { return 0; }
1660 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1661                                                         { return 0; }
1662 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1663                                                         int objects) {}
1664 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1665                                                         int objects) {}
1666
1667 static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1668                                void **freelist, void *nextfree)
1669 {
1670         return false;
1671 }
1672 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1673
1674 /*
1675  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1676  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1677  */
1678 static __always_inline bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s,
1679                                                 void *x, bool init)
1680 {
1681         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1682
1683         debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1684
1685         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1686                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1687
1688         /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
1689         if (!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
1690                 __kcsan_check_access(x, s->object_size,
1691                                      KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);
1692
1693         /*
1694          * As memory initialization might be integrated into KASAN,
1695          * kasan_slab_free and initialization memset's must be
1696          * kept together to avoid discrepancies in behavior.
1697          *
1698          * The initialization memset's clear the object and the metadata,
1699          * but don't touch the SLAB redzone.
1700          */
1701         if (init) {
1702                 int rsize;
1703
1704                 if (!kasan_has_integrated_init())
1705                         memset(kasan_reset_tag(x), 0, s->object_size);
1706                 rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad : 0;
1707                 memset((char *)kasan_reset_tag(x) + s->inuse, 0,
1708                        s->size - s->inuse - rsize);
1709         }
1710         /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse. */
1711         return kasan_slab_free(s, x, init);
1712 }
1713
1714 static inline bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1715                                            void **head, void **tail,
1716                                            int *cnt)
1717 {
1718
1719         void *object;
1720         void *next = *head;
1721         void *old_tail = *tail ? *tail : *head;
1722
1723         if (is_kfence_address(next)) {
1724                 slab_free_hook(s, next, false);
1725                 return true;
1726         }
1727
1728         /* Head and tail of the reconstructed freelist */
1729         *head = NULL;
1730         *tail = NULL;
1731
1732         do {
1733                 object = next;
1734                 next = get_freepointer(s, object);
1735
1736                 /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
1737                 if (!slab_free_hook(s, object, slab_want_init_on_free(s))) {
1738                         /* Move object to the new freelist */
1739                         set_freepointer(s, object, *head);
1740                         *head = object;
1741                         if (!*tail)
1742                                 *tail = object;
1743                 } else {
1744                         /*
1745                          * Adjust the reconstructed freelist depth
1746                          * accordingly if object's reuse is delayed.
1747                          */
1748                         --(*cnt);
1749                 }
1750         } while (object != old_tail);
1751
1752         if (*head == *tail)
1753                 *tail = NULL;
1754
1755         return *head != NULL;
1756 }
1757
1758 static void *setup_object(struct kmem_cache *s, void *object)
1759 {
1760         setup_object_debug(s, object);
1761         object = kasan_init_slab_obj(s, object);
1762         if (unlikely(s->ctor)) {
1763                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1764                 s->ctor(object);
1765                 kasan_poison_object_data(s, object);
1766         }
1767         return object;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Slab allocation and freeing
1772  */
1773 static inline struct slab *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1774                 struct kmem_cache_order_objects oo)
1775 {
1776         struct folio *folio;
1777         struct slab *slab;
1778         unsigned int order = oo_order(oo);
1779
1780         if (node == NUMA_NO_NODE)
1781                 folio = (struct folio *)alloc_pages(flags, order);
1782         else
1783                 folio = (struct folio *)__alloc_pages_node(node, flags, order);
1784
1785         if (!folio)
1786                 return NULL;
1787
1788         slab = folio_slab(folio);
1789         __folio_set_slab(folio);
1790         if (page_is_pfmemalloc(folio_page(folio, 0)))
1791                 slab_set_pfmemalloc(slab);
1792
1793         return slab;
1794 }
1795
1796 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1797 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1798 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1799 {
1800         unsigned int count = oo_objects(s->oo);
1801         int err;
1802
1803         /* Bailout if already initialised */
1804         if (s->random_seq)
1805                 return 0;
1806
1807         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1808         if (err) {
1809                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1810                         s->name);
1811                 return err;
1812         }
1813
1814         /* Transform to an offset on the set of pages */
1815         if (s->random_seq) {
1816                 unsigned int i;
1817
1818                 for (i = 0; i < count; i++)
1819                         s->random_seq[i] *= s->size;
1820         }
1821         return 0;
1822 }
1823
1824 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1825 static void __init init_freelist_randomization(void)
1826 {
1827         struct kmem_cache *s;
1828
1829         mutex_lock(&slab_mutex);
1830
1831         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1832                 init_cache_random_seq(s);
1833
1834         mutex_unlock(&slab_mutex);
1835 }
1836
1837 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1838 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
1839                                 unsigned long *pos, void *start,
1840                                 unsigned long page_limit,
1841                                 unsigned long freelist_count)
1842 {
1843         unsigned int idx;
1844
1845         /*
1846          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1847          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1848          */
1849         do {
1850                 idx = s->random_seq[*pos];
1851                 *pos += 1;
1852                 if (*pos >= freelist_count)
1853                         *pos = 0;
1854         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1855
1856         return (char *)start + idx;
1857 }
1858
1859 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1860 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1861 {
1862         void *start;
1863         void *cur;
1864         void *next;
1865         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1866
1867         if (slab->objects < 2 || !s->random_seq)
1868                 return false;
1869
1870         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1871         pos = get_random_int() % freelist_count;
1872
1873         page_limit = slab->objects * s->size;
1874         start = fixup_red_left(s, slab_address(slab));
1875
1876         /* First entry is used as the base of the freelist */
1877         cur = next_freelist_entry(s, slab, &pos, start, page_limit,
1878                                 freelist_count);
1879         cur = setup_object(s, cur);
1880         slab->freelist = cur;
1881
1882         for (idx = 1; idx < slab->objects; idx++) {
1883                 next = next_freelist_entry(s, slab, &pos, start, page_limit,
1884                         freelist_count);
1885                 next = setup_object(s, next);
1886                 set_freepointer(s, cur, next);
1887                 cur = next;
1888         }
1889         set_freepointer(s, cur, NULL);
1890
1891         return true;
1892 }
1893 #else
1894 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1895 {
1896         return 0;
1897 }
1898 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1899 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1900 {
1901         return false;
1902 }
1903 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1904
1905 static struct slab *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1906 {
1907         struct slab *slab;
1908         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1909         gfp_t alloc_gfp;
1910         void *start, *p, *next;
1911         int idx;
1912         bool shuffle;
1913
1914         flags &= gfp_allowed_mask;
1915
1916         flags |= s->allocflags;
1917
1918         /*
1919          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1920          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1921          */
1922         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1923         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1924                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~__GFP_RECLAIM;
1925
1926         slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1927         if (unlikely(!slab)) {
1928                 oo = s->min;
1929                 alloc_gfp = flags;
1930                 /*
1931                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1932                  * Try a lower order alloc if possible
1933                  */
1934                 slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1935                 if (unlikely(!slab))
1936                         return NULL;
1937                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1938         }
1939
1940         slab->objects = oo_objects(oo);
1941         slab->inuse = 0;
1942         slab->frozen = 0;
1943
1944         account_slab(slab, oo_order(oo), s, flags);
1945
1946         slab->slab_cache = s;
1947
1948         kasan_poison_slab(slab);
1949
1950         start = slab_address(slab);
1951
1952         setup_slab_debug(s, slab, start);
1953
1954         shuffle = shuffle_freelist(s, slab);
1955
1956         if (!shuffle) {
1957                 start = fixup_red_left(s, start);
1958                 start = setup_object(s, start);
1959                 slab->freelist = start;
1960                 for (idx = 0, p = start; idx < slab->objects - 1; idx++) {
1961                         next = p + s->size;
1962                         next = setup_object(s, next);
1963                         set_freepointer(s, p, next);
1964                         p = next;
1965                 }
1966                 set_freepointer(s, p, NULL);
1967         }
1968
1969         return slab;
1970 }
1971
1972 static struct slab *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1973 {
1974         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
1975                 flags = kmalloc_fix_flags(flags);
1976
1977         WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));
1978
1979         return allocate_slab(s,
1980                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1981 }
1982
1983 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
1984 {
1985         struct folio *folio = slab_folio(slab);
1986         int order = folio_order(folio);
1987         int pages = 1 << order;
1988
1989         if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
1990                 void *p;
1991
1992                 slab_pad_check(s, slab);
1993                 for_each_object(p, s, slab_address(slab), slab->objects)
1994                         check_object(s, slab, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1995         }
1996
1997         __slab_clear_pfmemalloc(slab);
1998         __folio_clear_slab(folio);
1999         folio->mapping = NULL;
2000         if (current->reclaim_state)
2001                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
2002         unaccount_slab(slab, order, s);
2003         __free_pages(folio_page(folio, 0), order);
2004 }
2005
2006 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
2007 {
2008         struct slab *slab = container_of(h, struct slab, rcu_head);
2009
2010         __free_slab(slab->slab_cache, slab);
2011 }
2012
2013 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2014 {
2015         if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)) {
2016                 call_rcu(&slab->rcu_head, rcu_free_slab);
2017         } else
2018                 __free_slab(s, slab);
2019 }
2020
2021 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2022 {
2023         dec_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);
2024         free_slab(s, slab);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Management of partially allocated slabs.
2029  */
2030 static inline void
2031 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab, int tail)
2032 {
2033         n->nr_partial++;
2034         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
2035                 list_add_tail(&slab->slab_list, &n->partial);
2036         else
2037                 list_add(&slab->slab_list, &n->partial);
2038 }
2039
2040 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
2041                                 struct slab *slab, int tail)
2042 {
2043         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2044         __add_partial(n, slab, tail);
2045 }
2046
2047 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
2048                                         struct slab *slab)
2049 {
2050         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2051         list_del(&slab->slab_list);
2052         n->nr_partial--;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Called only for kmem_cache_debug() caches instead of acquire_slab(), with a
2057  * slab from the n->partial list. Remove only a single object from the slab, do
2058  * the alloc_debug_processing() checks and leave the slab on the list, or move
2059  * it to full list if it was the last free object.
2060  */
2061 static void *alloc_single_from_partial(struct kmem_cache *s,
2062                 struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab, int orig_size)
2063 {
2064         void *object;
2065
2066         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2067
2068         object = slab->freelist;
2069         slab->freelist = get_freepointer(s, object);
2070         slab->inuse++;
2071
2072         if (!alloc_debug_processing(s, slab, object, orig_size)) {
2073                 remove_partial(n, slab);
2074                 return NULL;
2075         }
2076
2077         if (slab->inuse == slab->objects) {
2078                 remove_partial(n, slab);
2079                 add_full(s, n, slab);
2080         }
2081
2082         return object;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Called only for kmem_cache_debug() caches to allocate from a freshly
2087  * allocated slab. Allocate a single object instead of whole freelist
2088  * and put the slab to the partial (or full) list.
2089  */
2090 static void *alloc_single_from_new_slab(struct kmem_cache *s,
2091                                         struct slab *slab, int orig_size)
2092 {
2093         int nid = slab_nid(slab);
2094         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, nid);
2095         unsigned long flags;
2096         void *object;
2097
2098
2099         object = slab->freelist;
2100         slab->freelist = get_freepointer(s, object);
2101         slab->inuse = 1;
2102
2103         if (!alloc_debug_processing(s, slab, object, orig_size))
2104                 /*
2105                  * It's not really expected that this would fail on a
2106                  * freshly allocated slab, but a concurrent memory
2107                  * corruption in theory could cause that.
2108                  */
2109                 return NULL;
2110
2111         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2112
2113         if (slab->inuse == slab->objects)
2114                 add_full(s, n, slab);
2115         else
2116                 add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2117
2118         inc_slabs_node(s, nid, slab->objects);
2119         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2120
2121         return object;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Remove slab from the partial list, freeze it and
2126  * return the pointer to the freelist.
2127  *
2128  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
2129  */
2130 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
2131                 struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab,
2132                 int mode)
2133 {
2134         void *freelist;
2135         unsigned long counters;
2136         struct slab new;
2137
2138         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
2139
2140         /*
2141          * Zap the freelist and set the frozen bit.
2142          * The old freelist is the list of objects for the
2143          * per cpu allocation list.
2144          */
2145         freelist = slab->freelist;
2146         counters = slab->counters;
2147         new.counters = counters;
2148         if (mode) {
2149                 new.inuse = slab->objects;
2150                 new.freelist = NULL;
2151         } else {
2152                 new.freelist = freelist;
2153         }
2154
2155         VM_BUG_ON(new.frozen);
2156         new.frozen = 1;
2157
2158         if (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
2159                         freelist, counters,
2160                         new.freelist, new.counters,
2161                         "acquire_slab"))
2162                 return NULL;
2163
2164         remove_partial(n, slab);
2165         WARN_ON(!freelist);
2166         return freelist;
2167 }
2168
2169 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2170 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain);
2171 #else
2172 static inline void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
2173                                    int drain) { }
2174 #endif
2175 static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags);
2176
2177 /*
2178  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
2179  */
2180 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2181                               struct partial_context *pc)
2182 {
2183         struct slab *slab, *slab2;
2184         void *object = NULL;
2185         unsigned long flags;
2186         unsigned int partial_slabs = 0;
2187
2188         /*
2189          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
2190          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
2191          * partial slab and there is none available then get_partial()
2192          * will return NULL.
2193          */
2194         if (!n || !n->nr_partial)
2195                 return NULL;
2196
2197         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2198         list_for_each_entry_safe(slab, slab2, &n->partial, slab_list) {
2199                 void *t;
2200
2201                 if (!pfmemalloc_match(slab, pc->flags))
2202                         continue;
2203
2204                 if (kmem_cache_debug(s)) {
2205                         object = alloc_single_from_partial(s, n, slab,
2206                                                         pc->orig_size);
2207                         if (object)
2208                                 break;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 t = acquire_slab(s, n, slab, object == NULL);
2213                 if (!t)
2214                         break;
2215
2216                 if (!object) {
2217                         *pc->slab = slab;
2218                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2219                         object = t;
2220                 } else {
2221                         put_cpu_partial(s, slab, 0);
2222                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
2223                         partial_slabs++;
2224                 }
2225 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2226                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
2227                         || partial_slabs > s->cpu_partial_slabs / 2)
2228                         break;
2229 #else
2230                 break;
2231 #endif
2232
2233         }
2234         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2235         return object;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Get a slab from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
2240  */
2241 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, struct partial_context *pc)
2242 {
2243 #ifdef CONFIG_NUMA
2244         struct zonelist *zonelist;
2245         struct zoneref *z;
2246         struct zone *zone;
2247         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(pc->flags);
2248         void *object;
2249         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2250
2251         /*
2252          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
2253          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
2254          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
2255          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
2256          *
2257          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
2258          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
2259          * may return off node objects because partial slabs are obtained
2260          * from other nodes and filled up.
2261          *
2262          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
2263          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
2264          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
2265          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
2266          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
2267          * with available objects.
2268          */
2269         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
2270                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
2271                 return NULL;
2272
2273         do {
2274                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2275                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), pc->flags);
2276                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
2277                         struct kmem_cache_node *n;
2278
2279                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
2280
2281                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, pc->flags) &&
2282                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
2283                                 object = get_partial_node(s, n, pc);
2284                                 if (object) {
2285                                         /*
2286                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
2287                                          * here - if mems_allowed was updated in
2288                                          * parallel, that was a harmless race
2289                                          * between allocation and the cpuset
2290                                          * update
2291                                          */
2292                                         return object;
2293                                 }
2294                         }
2295                 }
2296         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2297 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2298         return NULL;
2299 }
2300
2301 /*
2302  * Get a partial slab, lock it and return it.
2303  */
2304 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, int node, struct partial_context *pc)
2305 {
2306         void *object;
2307         int searchnode = node;
2308
2309         if (node == NUMA_NO_NODE)
2310                 searchnode = numa_mem_id();
2311
2312         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), pc);
2313         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
2314                 return object;
2315
2316         return get_any_partial(s, pc);
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2320 /*
2321  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
2322  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
2323  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
2324  */
2325 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
2326 #else
2327 /*
2328  * No preemption supported therefore also no need to check for
2329  * different cpus.
2330  */
2331 #define TID_STEP 1
2332 #endif
2333
2334 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
2335 {
2336         return tid + TID_STEP;
2337 }
2338
2339 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2340 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
2341 {
2342         return tid % TID_STEP;
2343 }
2344
2345 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
2346 {
2347         return tid / TID_STEP;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
2352 {
2353         return cpu;
2354 }
2355
2356 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
2357                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
2358 {
2359 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
2360         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2361
2362         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
2363
2364 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
2365         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
2366                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
2367                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
2368         else
2369 #endif
2370         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
2371                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
2372                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
2373         else
2374                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
2375                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
2376 #endif
2377         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
2378 }
2379
2380 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2381 {
2382         int cpu;
2383         struct kmem_cache_cpu *c;
2384
2385         for_each_possible_cpu(cpu) {
2386                 c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2387                 local_lock_init(&c->lock);
2388                 c->tid = init_tid(cpu);
2389         }
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Finishes removing the cpu slab. Merges cpu's freelist with slab's freelist,
2394  * unfreezes the slabs and puts it on the proper list.
2395  * Assumes the slab has been already safely taken away from kmem_cache_cpu
2396  * by the caller.
2397  */
2398 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
2399                             void *freelist)
2400 {
2401         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE, M_FULL_NOLIST };
2402         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
2403         int free_delta = 0;
2404         enum slab_modes mode = M_NONE;
2405         void *nextfree, *freelist_iter, *freelist_tail;
2406         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2407         unsigned long flags = 0;
2408         struct slab new;
2409         struct slab old;
2410
2411         if (slab->freelist) {
2412                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2413                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2414         }
2415
2416         /*
2417          * Stage one: Count the objects on cpu's freelist as free_delta and
2418          * remember the last object in freelist_tail for later splicing.
2419          */
2420         freelist_tail = NULL;
2421         freelist_iter = freelist;
2422         while (freelist_iter) {
2423                 nextfree = get_freepointer(s, freelist_iter);
2424
2425                 /*
2426                  * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
2427                  * 'freelist_iter' is already corrupted.  So isolate all objects
2428                  * starting at 'freelist_iter' by skipping them.
2429                  */
2430                 if (freelist_corrupted(s, slab, &freelist_iter, nextfree))
2431                         break;
2432
2433                 freelist_tail = freelist_iter;
2434                 free_delta++;
2435
2436                 freelist_iter = nextfree;
2437         }
2438
2439         /*
2440          * Stage two: Unfreeze the slab while splicing the per-cpu
2441          * freelist to the head of slab's freelist.
2442          *
2443          * Ensure that the slab is unfrozen while the list presence
2444          * reflects the actual number of objects during unfreeze.
2445          *
2446          * We first perform cmpxchg holding lock and insert to list
2447          * when it succeed. If there is mismatch then the slab is not
2448          * unfrozen and number of objects in the slab may have changed.
2449          * Then release lock and retry cmpxchg again.
2450          */
2451 redo:
2452
2453         old.freelist = READ_ONCE(slab->freelist);
2454         old.counters = READ_ONCE(slab->counters);
2455         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2456
2457         /* Determine target state of the slab */
2458         new.counters = old.counters;
2459         if (freelist_tail) {
2460                 new.inuse -= free_delta;
2461                 set_freepointer(s, freelist_tail, old.freelist);
2462                 new.freelist = freelist;
2463         } else
2464                 new.freelist = old.freelist;
2465
2466         new.frozen = 0;
2467
2468         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial) {
2469                 mode = M_FREE;
2470         } else if (new.freelist) {
2471                 mode = M_PARTIAL;
2472                 /*
2473                  * Taking the spinlock removes the possibility that
2474                  * acquire_slab() will see a slab that is frozen
2475                  */
2476                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2477         } else if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER)) {
2478                 mode = M_FULL;
2479                 /*
2480                  * This also ensures that the scanning of full
2481                  * slabs from diagnostic functions will not see
2482                  * any frozen slabs.
2483                  */
2484                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2485         } else {
2486                 mode = M_FULL_NOLIST;
2487         }
2488
2489
2490         if (!cmpxchg_double_slab(s, slab,
2491                                 old.freelist, old.counters,
2492                                 new.freelist, new.counters,
2493                                 "unfreezing slab")) {
2494                 if (mode == M_PARTIAL || mode == M_FULL)
2495                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2496                 goto redo;
2497         }
2498
2499
2500         if (mode == M_PARTIAL) {
2501                 add_partial(n, slab, tail);
2502                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2503                 stat(s, tail);
2504         } else if (mode == M_FREE) {
2505                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2506                 discard_slab(s, slab);
2507                 stat(s, FREE_SLAB);
2508         } else if (mode == M_FULL) {
2509                 add_full(s, n, slab);
2510                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2511                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2512         } else if (mode == M_FULL_NOLIST) {
2513                 stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2514         }
2515 }
2516
2517 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2518 static void __unfreeze_partials(struct kmem_cache *s, struct slab *partial_slab)
2519 {
2520         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2521         struct slab *slab, *slab_to_discard = NULL;
2522         unsigned long flags = 0;
2523
2524         while (partial_slab) {
2525                 struct slab new;
2526                 struct slab old;
2527
2528                 slab = partial_slab;
2529                 partial_slab = slab->next;
2530
2531                 n2 = get_node(s, slab_nid(slab));
2532                 if (n != n2) {
2533                         if (n)
2534                                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2535
2536                         n = n2;
2537                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2538                 }
2539
2540                 do {
2541
2542                         old.freelist = slab->freelist;
2543                         old.counters = slab->counters;
2544                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2545
2546                         new.counters = old.counters;
2547                         new.freelist = old.freelist;
2548
2549                         new.frozen = 0;
2550
2551                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
2552                                 old.freelist, old.counters,
2553                                 new.freelist, new.counters,
2554                                 "unfreezing slab"));
2555
2556                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2557                         slab->next = slab_to_discard;
2558                         slab_to_discard = slab;
2559                 } else {
2560                         add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2561                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2562                 }
2563         }
2564
2565         if (n)
2566                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2567
2568         while (slab_to_discard) {
2569                 slab = slab_to_discard;
2570                 slab_to_discard = slab_to_discard->next;
2571
2572                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2573                 discard_slab(s, slab);
2574                 stat(s, FREE_SLAB);
2575         }
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2580  */
2581 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s)
2582 {
2583         struct slab *partial_slab;
2584         unsigned long flags;
2585
2586         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2587         partial_slab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2588         this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, NULL);
2589         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2590
2591         if (partial_slab)
2592                 __unfreeze_partials(s, partial_slab);
2593 }
2594
2595 static void unfreeze_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
2596                                   struct kmem_cache_cpu *c)
2597 {
2598         struct slab *partial_slab;
2599
2600         partial_slab = slub_percpu_partial(c);
2601         c->partial = NULL;
2602
2603         if (partial_slab)
2604                 __unfreeze_partials(s, partial_slab);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Put a slab that was just frozen (in __slab_free|get_partial_node) into a
2609  * partial slab slot if available.
2610  *
2611  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2612  * per node partial list.
2613  */
2614 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain)
2615 {
2616         struct slab *oldslab;
2617         struct slab *slab_to_unfreeze = NULL;
2618         unsigned long flags;
2619         int slabs = 0;
2620
2621         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2622
2623         oldslab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2624
2625         if (oldslab) {
2626                 if (drain && oldslab->slabs >= s->cpu_partial_slabs) {
2627                         /*
2628                          * Partial array is full. Move the existing set to the
2629                          * per node partial list. Postpone the actual unfreezing
2630                          * outside of the critical section.
2631                          */
2632                         slab_to_unfreeze = oldslab;
2633                         oldslab = NULL;
2634                 } else {
2635                         slabs = oldslab->slabs;
2636                 }
2637         }
2638
2639         slabs++;
2640
2641         slab->slabs = slabs;
2642         slab->next = oldslab;
2643
2644         this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, slab);
2645
2646         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2647
2648         if (slab_to_unfreeze) {
2649                 __unfreeze_partials(s, slab_to_unfreeze);
2650                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2651         }
2652 }
2653
2654 #else   /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2655
2656 static inline void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s) { }
2657 static inline void unfreeze_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
2658                                   struct kmem_cache_cpu *c) { }
2659
2660 #endif  /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */
2661
2662 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2663 {
2664         unsigned long flags;
2665         struct slab *slab;
2666         void *freelist;
2667
2668         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
2669
2670         slab = c->slab;
2671         freelist = c->freelist;
2672
2673         c->slab = NULL;
2674         c->freelist = NULL;
2675         c->tid = next_tid(c->tid);
2676
2677         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
2678
2679         if (slab) {
2680                 deactivate_slab(s, slab, freelist);
2681                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2682         }
2683 }
2684
2685 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2686 {
2687         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2688         void *freelist = c->freelist;
2689         struct slab *slab = c->slab;
2690
2691         c->slab = NULL;
2692         c->freelist = NULL;
2693         c->tid = next_tid(c->tid);
2694
2695         if (slab) {
2696                 deactivate_slab(s, slab, freelist);
2697                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2698         }
2699
2700         unfreeze_partials_cpu(s, c);
2701 }
2702
2703 struct slub_flush_work {
2704         struct work_struct work;
2705         struct kmem_cache *s;
2706         bool skip;
2707 };
2708
2709 /*
2710  * Flush cpu slab.
2711  *
2712  * Called from CPU work handler with migration disabled.
2713  */
2714 static void flush_cpu_slab(struct work_struct *w)
2715 {
2716         struct kmem_cache *s;
2717         struct kmem_cache_cpu *c;
2718         struct slub_flush_work *sfw;
2719
2720         sfw = container_of(w, struct slub_flush_work, work);
2721
2722         s = sfw->s;
2723         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2724
2725         if (c->slab)
2726                 flush_slab(s, c);
2727
2728         unfreeze_partials(s);
2729 }
2730
2731 static bool has_cpu_slab(int cpu, struct kmem_cache *s)
2732 {
2733         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2734
2735         return c->slab || slub_percpu_partial(c);
2736 }
2737
2738 static DEFINE_MUTEX(flush_lock);
2739 static DEFINE_PER_CPU(struct slub_flush_work, slub_flush);
2740
2741 static void flush_all_cpus_locked(struct kmem_cache *s)
2742 {
2743         struct slub_flush_work *sfw;
2744         unsigned int cpu;
2745
2746         lockdep_assert_cpus_held();
2747         mutex_lock(&flush_lock);
2748
2749         for_each_online_cpu(cpu) {
2750                 sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
2751                 if (!has_cpu_slab(cpu, s)) {
2752                         sfw->skip = true;
2753                         continue;
2754                 }
2755                 INIT_WORK(&sfw->work, flush_cpu_slab);
2756                 sfw->skip = false;
2757                 sfw->s = s;
2758                 queue_work_on(cpu, flushwq, &sfw->work);
2759         }
2760
2761         for_each_online_cpu(cpu) {
2762                 sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
2763                 if (sfw->skip)
2764                         continue;
2765                 flush_work(&sfw->work);
2766         }
2767
2768         mutex_unlock(&flush_lock);
2769 }
2770
2771 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2772 {
2773         cpus_read_lock();
2774         flush_all_cpus_locked(s);
2775         cpus_read_unlock();
2776 }
2777
2778 /*
2779  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2780  * necessary.
2781  */
2782 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2783 {
2784         struct kmem_cache *s;
2785
2786         mutex_lock(&slab_mutex);
2787         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2788                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2789         mutex_unlock(&slab_mutex);
2790         return 0;
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2795  * locality expectations.
2796  */
2797 static inline int node_match(struct slab *slab, int node)
2798 {
2799 #ifdef CONFIG_NUMA
2800         if (node != NUMA_NO_NODE && slab_nid(slab) != node)
2801                 return 0;
2802 #endif
2803         return 1;
2804 }
2805
2806 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2807 static int count_free(struct slab *slab)
2808 {
2809         return slab->objects - slab->inuse;
2810 }
2811
2812 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2813 {
2814         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2815 }
2816
2817 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
2818 static noinline void free_debug_processing(
2819         struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
2820         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
2821         unsigned long addr)
2822 {
2823         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
2824         struct slab *slab_free = NULL;
2825         void *object = head;
2826         int cnt = 0;
2827         unsigned long flags;
2828         bool checks_ok = false;
2829         depot_stack_handle_t handle = 0;
2830
2831         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
2832                 handle = set_track_prepare();
2833
2834         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2835
2836         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
2837                 if (!check_slab(s, slab))
2838                         goto out;
2839         }
2840
2841         if (slab->inuse < bulk_cnt) {
2842                 slab_err(s, slab, "Slab has %d allocated objects but %d are to be freed\n",
2843                          slab->inuse, bulk_cnt);
2844                 goto out;
2845         }
2846
2847 next_object:
2848
2849         if (++cnt > bulk_cnt)
2850                 goto out_cnt;
2851
2852         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
2853                 if (!free_consistency_checks(s, slab, object, addr))
2854                         goto out;
2855         }
2856
2857         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
2858                 set_track_update(s, object, TRACK_FREE, addr, handle);
2859         trace(s, slab, object, 0);
2860         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
2861         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
2862
2863         /* Reached end of constructed freelist yet? */
2864         if (object != tail) {
2865                 object = get_freepointer(s, object);
2866                 goto next_object;
2867         }
2868         checks_ok = true;
2869
2870 out_cnt:
2871         if (cnt != bulk_cnt)
2872                 slab_err(s, slab, "Bulk free expected %d objects but found %d\n",
2873                          bulk_cnt, cnt);
2874
2875 out:
2876         if (checks_ok) {
2877                 void *prior = slab->freelist;
2878
2879                 /* Perform the actual freeing while we still hold the locks */
2880                 slab->inuse -= cnt;
2881                 set_freepointer(s, tail, prior);
2882                 slab->freelist = head;
2883
2884                 /*
2885                  * If the slab is empty, and node's partial list is full,
2886                  * it should be discarded anyway no matter it's on full or
2887                  * partial list.
2888                  */
2889                 if (slab->inuse == 0 && n->nr_partial >= s->min_partial)
2890                         slab_free = slab;
2891
2892                 if (!prior) {
2893                         /* was on full list */
2894                         remove_full(s, n, slab);
2895                         if (!slab_free) {
2896                                 add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2897                                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2898                         }
2899                 } else if (slab_free) {
2900                         remove_partial(n, slab);
2901                         stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2902                 }
2903         }
2904
2905         if (slab_free) {
2906                 /*
2907                  * Update the counters while still holding n->list_lock to
2908                  * prevent spurious validation warnings
2909                  */
2910                 dec_slabs_node(s, slab_nid(slab_free), slab_free->objects);
2911         }
2912
2913         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2914
2915         if (!checks_ok)
2916                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
2917
2918         if (slab_free) {
2919                 stat(s, FREE_SLAB);
2920                 free_slab(s, slab_free);
2921         }
2922 }
2923 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2924
2925 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2926 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2927                                         int (*get_count)(struct slab *))
2928 {
2929         unsigned long flags;
2930         unsigned long x = 0;
2931         struct slab *slab;
2932
2933         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2934         list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
2935                 x += get_count(slab);
2936         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2937         return x;
2938 }
2939 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2940
2941 static noinline void
2942 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2943 {
2944 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2945         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2946                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2947         int node;
2948         struct kmem_cache_node *n;
2949
2950         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2951                 return;
2952
2953         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2954                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2955         pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
2956                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2957                 oo_order(s->min));
2958
2959         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2960                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2961                         s->name);
2962
2963         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2964                 unsigned long nr_slabs;
2965                 unsigned long nr_objs;
2966                 unsigned long nr_free;
2967
2968                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2969                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2970                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2971
2972                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2973                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2974         }
2975 #endif
2976 }
2977
2978 static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags)
2979 {
2980         if (unlikely(slab_test_pfmemalloc(slab)))
2981                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2982
2983         return true;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Check the slab->freelist and either transfer the freelist to the
2988  * per cpu freelist or deactivate the slab.
2989  *
2990  * The slab is still frozen if the return value is not NULL.
2991  *
2992  * If this function returns NULL then the slab has been unfrozen.
2993  */
2994 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
2995 {
2996         struct slab new;
2997         unsigned long counters;
2998         void *freelist;
2999
3000         lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));
3001
3002         do {
3003                 freelist = slab->freelist;
3004                 counters = slab->counters;
3005
3006                 new.counters = counters;
3007                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
3008
3009                 new.inuse = slab->objects;
3010                 new.frozen = freelist != NULL;
3011
3012         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, slab,
3013                 freelist, counters,
3014                 NULL, new.counters,
3015                 "get_freelist"));
3016
3017         return freelist;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
3022  * debugging duties.
3023  *
3024  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
3025  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
3026  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
3027  *
3028  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
3029  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
3030  * rest of the freelist to the lockless freelist.
3031  *
3032  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
3033  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
3034  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
3035  *
3036  * Version of __slab_alloc to use when we know that preemption is
3037  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
3038  */
3039 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
3040                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c, unsigned int orig_size)
3041 {
3042         void *freelist;
3043         struct slab *slab;
3044         unsigned long flags;
3045         struct partial_context pc;
3046
3047         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
3048
3049 reread_slab:
3050
3051         slab = READ_ONCE(c->slab);
3052         if (!slab) {
3053                 /*
3054                  * if the node is not online or has no normal memory, just
3055                  * ignore the node constraint
3056                  */
3057                 if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE &&
3058                              !node_isset(node, slab_nodes)))
3059                         node = NUMA_NO_NODE;
3060                 goto new_slab;
3061         }
3062 redo:
3063
3064         if (unlikely(!node_match(slab, node))) {
3065                 /*
3066                  * same as above but node_match() being false already
3067                  * implies node != NUMA_NO_NODE
3068                  */
3069                 if (!node_isset(node, slab_nodes)) {
3070                         node = NUMA_NO_NODE;
3071                 } else {
3072                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
3073                         goto deactivate_slab;
3074                 }
3075         }
3076
3077         /*
3078          * By rights, we should be searching for a slab page that was
3079          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
3080          * information when the page leaves the per-cpu allocator
3081          */
3082         if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags)))
3083                 goto deactivate_slab;
3084
3085         /* must check again c->slab in case we got preempted and it changed */
3086         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
3087         if (unlikely(slab != c->slab)) {
3088                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3089                 goto reread_slab;
3090         }
3091         freelist = c->freelist;
3092         if (freelist)
3093                 goto load_freelist;
3094
3095         freelist = get_freelist(s, slab);
3096
3097         if (!freelist) {
3098                 c->slab = NULL;
3099                 c->tid = next_tid(c->tid);
3100                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3101                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
3102                 goto new_slab;
3103         }
3104
3105         stat(s, ALLOC_REFILL);
3106
3107 load_freelist:
3108
3109         lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));
3110
3111         /*
3112          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
3113          * slab is pointing to the slab from which the objects are obtained.
3114          * That slab must be frozen for per cpu allocations to work.
3115          */
3116         VM_BUG_ON(!c->slab->frozen);
3117         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
3118         c->tid = next_tid(c->tid);
3119         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3120         return freelist;
3121
3122 deactivate_slab:
3123
3124         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
3125         if (slab != c->slab) {
3126                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3127                 goto reread_slab;
3128         }
3129         freelist = c->freelist;
3130         c->slab = NULL;
3131         c->freelist = NULL;
3132         c->tid = next_tid(c->tid);
3133         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3134         deactivate_slab(s, slab, freelist);
3135
3136 new_slab:
3137
3138         if (slub_percpu_partial(c)) {
3139                 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
3140                 if (unlikely(c->slab)) {
3141                         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3142                         goto reread_slab;
3143                 }
3144                 if (unlikely(!slub_percpu_partial(c))) {
3145                         local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3146                         /* we were preempted and partial list got empty */
3147                         goto new_objects;
3148                 }
3149
3150                 slab = c->slab = slub_percpu_partial(c);
3151                 slub_set_percpu_partial(c, slab);
3152                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3153                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
3154                 goto redo;
3155         }
3156
3157 new_objects:
3158
3159         pc.flags = gfpflags;
3160         pc.slab = &slab;
3161         pc.orig_size = orig_size;
3162         freelist = get_partial(s, node, &pc);
3163         if (freelist)
3164                 goto check_new_slab;
3165
3166         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3167         slab = new_slab(s, gfpflags, node);
3168         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3169
3170         if (unlikely(!slab)) {
3171                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
3172                 return NULL;
3173         }
3174
3175         stat(s, ALLOC_SLAB);
3176
3177         if (kmem_cache_debug(s)) {
3178                 freelist = alloc_single_from_new_slab(s, slab, orig_size);
3179
3180                 if (unlikely(!freelist))
3181                         goto new_objects;
3182
3183                 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
3184                         set_track(s, freelist, TRACK_ALLOC, addr);
3185
3186                 return freelist;
3187         }
3188
3189         /*
3190          * No other reference to the slab yet so we can
3191          * muck around with it freely without cmpxchg
3192          */
3193         freelist = slab->freelist;
3194         slab->freelist = NULL;
3195         slab->inuse = slab->objects;
3196         slab->frozen = 1;
3197
3198         inc_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);
3199
3200 check_new_slab:
3201
3202         if (kmem_cache_debug(s)) {
3203                 /*
3204                  * For debug caches here we had to go through
3205                  * alloc_single_from_partial() so just store the tracking info
3206                  * and return the object
3207                  */
3208                 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
3209                         set_track(s, freelist, TRACK_ALLOC, addr);
3210
3211                 return freelist;
3212         }
3213
3214         if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags))) {
3215                 /*
3216                  * For !pfmemalloc_match() case we don't load freelist so that
3217                  * we don't make further mismatched allocations easier.
3218                  */
3219                 deactivate_slab(s, slab, get_freepointer(s, freelist));
3220                 return freelist;
3221         }
3222
3223 retry_load_slab:
3224
3225         local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
3226         if (unlikely(c->slab)) {
3227                 void *flush_freelist = c->freelist;
3228                 struct slab *flush_slab = c->slab;
3229
3230                 c->slab = NULL;
3231                 c->freelist = NULL;
3232                 c->tid = next_tid(c->tid);
3233
3234                 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
3235
3236                 deactivate_slab(s, flush_slab, flush_freelist);
3237
3238                 stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
3239
3240                 goto retry_load_slab;
3241         }
3242         c->slab = slab;
3243
3244         goto load_freelist;
3245 }
3246
3247 /*
3248  * A wrapper for ___slab_alloc() for contexts where preemption is not yet
3249  * disabled. Compensates for possible cpu changes by refetching the per cpu area
3250  * pointer.
3251  */
3252 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
3253                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c, unsigned int orig_size)
3254 {
3255         void *p;
3256
3257 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3258         /*
3259          * We may have been preempted and rescheduled on a different
3260          * cpu before disabling preemption. Need to reload cpu area
3261          * pointer.
3262          */
3263         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3264 #endif
3265
3266         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c, orig_size);
3267 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3268         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3269 #endif
3270         return p;
3271 }
3272
3273 /*
3274  * If the object has been wiped upon free, make sure it's fully initialized by
3275  * zeroing out freelist pointer.
3276  */
3277 static __always_inline void maybe_wipe_obj_freeptr(struct kmem_cache *s,
3278                                                    void *obj)
3279 {
3280         if (unlikely(slab_want_init_on_free(s)) && obj)
3281                 memset((void *)((char *)kasan_reset_tag(obj) + s->offset),
3282                         0, sizeof(void *));
3283 }
3284
3285 /*
3286  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
3287  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
3288  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
3289  *
3290  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
3291  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
3292  *
3293  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
3294  */
3295 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3296                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr, size_t orig_size)
3297 {
3298         void *object;
3299         struct kmem_cache_cpu *c;
3300         struct slab *slab;
3301         unsigned long tid;
3302         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3303         bool init = false;
3304
3305         s = slab_pre_alloc_hook(s, lru, &objcg, 1, gfpflags);
3306         if (!s)
3307                 return NULL;
3308
3309         object = kfence_alloc(s, orig_size, gfpflags);
3310         if (unlikely(object))
3311                 goto out;
3312
3313 redo:
3314         /*
3315          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
3316          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
3317          * reading from one cpu area. That does not matter as long
3318          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
3319          *
3320          * We must guarantee that tid and kmem_cache_cpu are retrieved on the
3321          * same cpu. We read first the kmem_cache_cpu pointer and use it to read
3322          * the tid. If we are preempted and switched to another cpu between the
3323          * two reads, it's OK as the two are still associated with the same cpu
3324          * and cmpxchg later will validate the cpu.
3325          */
3326         c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3327         tid = READ_ONCE(c->tid);
3328
3329         /*
3330          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
3331          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
3332          * on c to guarantee that object and slab associated with previous tid
3333          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
3334          * slab could be one associated with next tid and our alloc/free
3335          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
3336          */
3337         barrier();
3338
3339         /*
3340          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
3341          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
3342          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
3343          * linked list in between.
3344          */
3345
3346         object = c->freelist;
3347         slab = c->slab;
3348
3349         if (!USE_LOCKLESS_FAST_PATH() ||
3350             unlikely(!object || !slab || !node_match(slab, node))) {
3351                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c, orig_size);
3352         } else {
3353                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
3354
3355                 /*
3356                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
3357                  * operation and if we are on the right processor.
3358                  *
3359                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
3360                  * semantics!)
3361                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
3362                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
3363                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
3364                  *
3365                  * Since this is without lock semantics the protection is only
3366                  * against code executing on this cpu *not* from access by
3367                  * other cpus.
3368                  */
3369                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3370                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3371                                 object, tid,
3372                                 next_object, next_tid(tid)))) {
3373
3374                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
3375                         goto redo;
3376                 }
3377                 prefetch_freepointer(s, next_object);
3378                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
3379         }
3380
3381         maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
3382         init = slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s);
3383
3384 out:
3385         slab_post_alloc_hook(s, objcg, gfpflags, 1, &object, init);
3386
3387         return object;
3388 }
3389
3390 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3391                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr, size_t orig_size)
3392 {
3393         return slab_alloc_node(s, lru, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr, orig_size);
3394 }
3395
3396 static __always_inline
3397 void *__kmem_cache_alloc_lru(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3398                              gfp_t gfpflags)
3399 {
3400         void *ret = slab_alloc(s, lru, gfpflags, _RET_IP_, s->object_size);
3401
3402         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s, gfpflags, NUMA_NO_NODE);
3403
3404         return ret;
3405 }
3406
3407 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
3408 {
3409         return __kmem_cache_alloc_lru(s, NULL, gfpflags);
3410 }
3411 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3412
3413 void *kmem_cache_alloc_lru(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3414                            gfp_t gfpflags)
3415 {
3416         return __kmem_cache_alloc_lru(s, lru, gfpflags);
3417 }
3418 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_lru);
3419
3420 void *__kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
3421                               int node, size_t orig_size,
3422                               unsigned long caller)
3423 {
3424         return slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node,
3425                                caller, orig_size);
3426 }
3427
3428 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
3429 {
3430         void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, _RET_IP_, s->object_size);
3431
3432         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s, gfpflags, node);
3433
3434         return ret;
3435 }
3436 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3437
3438 /*
3439  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
3440  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
3441  *
3442  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
3443  * lock and free the item. If there is no additional partial slab
3444  * handling required then we can return immediately.
3445  */
3446 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3447                         void *head, void *tail, int cnt,
3448                         unsigned long addr)
3449
3450 {
3451         void *prior;
3452         int was_frozen;
3453         struct slab new;
3454         unsigned long counters;
3455         struct kmem_cache_node *n = NULL;
3456         unsigned long flags;
3457
3458         stat(s, FREE_SLOWPATH);
3459
3460         if (kfence_free(head))
3461                 return;
3462
3463         if (kmem_cache_debug(s)) {
3464                 free_debug_processing(s, slab, head, tail, cnt, addr);
3465                 return;
3466         }
3467
3468         do {
3469                 if (unlikely(n)) {
3470                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3471                         n = NULL;
3472                 }
3473                 prior = slab->freelist;
3474                 counters = slab->counters;
3475                 set_freepointer(s, tail, prior);
3476                 new.counters = counters;
3477                 was_frozen = new.frozen;
3478                 new.inuse -= cnt;
3479                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
3480
3481                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
3482
3483                                 /*
3484                                  * Slab was on no list before and will be
3485                                  * partially empty
3486                                  * We can defer the list move and instead
3487                                  * freeze it.
3488                                  */
3489                                 new.frozen = 1;
3490
3491                         } else { /* Needs to be taken off a list */
3492
3493                                 n = get_node(s, slab_nid(slab));
3494                                 /*
3495                                  * Speculatively acquire the list_lock.
3496                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
3497                                  * drop the list_lock without any processing.
3498                                  *
3499                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
3500                                  * other processors updating the list of slabs.
3501                                  */
3502                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3503
3504                         }
3505                 }
3506
3507         } while (!cmpxchg_double_slab(s, slab,
3508                 prior, counters,
3509                 head, new.counters,
3510                 "__slab_free"));
3511
3512         if (likely(!n)) {
3513
3514                 if (likely(was_frozen)) {
3515                         /*
3516                          * The list lock was not taken therefore no list
3517                          * activity can be necessary.
3518                          */
3519                         stat(s, FREE_FROZEN);
3520                 } else if (new.frozen) {
3521                         /*
3522                          * If we just froze the slab then put it onto the
3523                          * per cpu partial list.
3524                          */
3525                         put_cpu_partial(s, slab, 1);
3526                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
3527                 }
3528
3529                 return;
3530         }
3531
3532         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
3533                 goto slab_empty;
3534
3535         /*
3536          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
3537          * then add it.
3538          */
3539         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
3540                 remove_full(s, n, slab);
3541                 add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
3542                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
3543         }
3544         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3545         return;
3546
3547 slab_empty:
3548         if (prior) {
3549                 /*
3550                  * Slab on the partial list.
3551                  */
3552                 remove_partial(n, slab);
3553                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
3554         } else {
3555                 /* Slab must be on the full list */
3556                 remove_full(s, n, slab);
3557         }
3558
3559         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3560         stat(s, FREE_SLAB);
3561         discard_slab(s, slab);
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
3566  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
3567  *
3568  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
3569  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
3570  * the item before.
3571  *
3572  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
3573  * with all sorts of special processing.
3574  *
3575  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
3576  * same slab) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
3577  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
3578  */
3579 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
3580                                 struct slab *slab, void *head, void *tail,
3581                                 int cnt, unsigned long addr)
3582 {
3583         void *tail_obj = tail ? : head;
3584         struct kmem_cache_cpu *c;
3585         unsigned long tid;
3586         void **freelist;
3587
3588 redo:
3589         /*
3590          * Determine the currently cpus per cpu slab.
3591          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
3592          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
3593          * during the cmpxchg then the free will succeed.
3594          */
3595         c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3596         tid = READ_ONCE(c->tid);
3597
3598         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
3599         barrier();
3600
3601         if (unlikely(slab != c->slab)) {
3602                 __slab_free(s, slab, head, tail_obj, cnt, addr);
3603                 return;
3604         }
3605
3606         if (USE_LOCKLESS_FAST_PATH()) {
3607                 freelist = READ_ONCE(c->freelist);
3608
3609                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3610
3611                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
3612                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
3613                                 freelist, tid,
3614                                 head, next_tid(tid)))) {
3615
3616                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
3617                         goto redo;
3618                 }
3619         } else {
3620                 /* Update the free list under the local lock */
3621                 local_lock(&s->cpu_slab->lock);
3622                 c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3623                 if (unlikely(slab != c->slab)) {
3624                         local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
3625                         goto redo;
3626                 }
3627                 tid = c->tid;
3628                 freelist = c->freelist;
3629
3630                 set_freepointer(s, tail_obj, freelist);
3631                 c->freelist = head;
3632                 c->tid = next_tid(tid);
3633
3634                 local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
3635         }
3636         stat(s, FREE_FASTPATH);
3637 }
3638
3639 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3640                                       void *head, void *tail, void **p, int cnt,
3641                                       unsigned long addr)
3642 {
3643         memcg_slab_free_hook(s, slab, p, cnt);
3644         /*
3645          * With KASAN enabled slab_free_freelist_hook modifies the freelist
3646          * to remove objects, whose reuse must be delayed.
3647          */
3648         if (slab_free_freelist_hook(s, &head, &tail, &cnt))
3649                 do_slab_free(s, slab, head, tail, cnt, addr);
3650 }
3651
3652 #ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
3653 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
3654 {
3655         do_slab_free(cache, virt_to_slab(x), x, NULL, 1, addr);
3656 }
3657 #endif
3658
3659 void __kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x, unsigned long caller)
3660 {
3661         slab_free(s, virt_to_slab(x), x, NULL, &x, 1, caller);
3662 }
3663
3664 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
3665 {
3666         s = cache_from_obj(s, x);
3667         if (!s)
3668                 return;
3669         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x, s);
3670         slab_free(s, virt_to_slab(x), x, NULL, &x, 1, _RET_IP_);
3671 }
3672 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3673
3674 struct detached_freelist {
3675         struct slab *slab;
3676         void *tail;
3677         void *freelist;
3678         int cnt;
3679         struct kmem_cache *s;
3680 };
3681
3682 /*
3683  * This function progressively scans the array with free objects (with
3684  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
3685  * slab.  It builds a detached freelist directly within the given
3686  * slab/objects.  This can happen without any need for
3687  * synchronization, because the objects are owned by running process.
3688  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
3689  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
3690  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
3691  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3692  * to performance reasons.
3693  */
3694 static inline
3695 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3696                             void **p, struct detached_freelist *df)
3697 {
3698         int lookahead = 3;
3699         void *object;
3700         struct folio *folio;
3701         size_t same;
3702
3703         object = p[--size];
3704         folio = virt_to_folio(object);
3705         if (!s) {
3706                 /* Handle kalloc'ed objects */
3707                 if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
3708                         free_large_kmalloc(folio, object);
3709                         df->slab = NULL;
3710                         return size;
3711                 }
3712                 /* Derive kmem_cache from object */
3713                 df->slab = folio_slab(folio);
3714                 df->s = df->slab->slab_cache;
3715         } else {
3716                 df->slab = folio_slab(folio);
3717                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3718         }
3719
3720         /* Start new detached freelist */
3721         df->tail = object;
3722         df->freelist = object;
3723         df->cnt = 1;
3724
3725         if (is_kfence_address(object))
3726                 return size;
3727
3728         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3729
3730         same = size;
3731         while (size) {
3732                 object = p[--size];
3733                 /* df->slab is always set at this point */
3734                 if (df->slab == virt_to_slab(object)) {
3735                         /* Opportunity build freelist */
3736                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3737                         df->freelist = object;
3738                         df->cnt++;
3739                         same--;
3740                         if (size != same)
3741                                 swap(p[size], p[same]);
3742                         continue;
3743                 }
3744
3745                 /* Limit look ahead search */
3746                 if (!--lookahead)
3747                         break;
3748         }
3749
3750         return same;
3751 }
3752
3753 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3754 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3755 {
3756         if (!size)
3757                 return;
3758
3759         do {
3760                 struct detached_freelist df;
3761
3762                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3763                 if (!df.slab)
3764                         continue;
3765
3766                 slab_free(df.s, df.slab, df.freelist, df.tail, &p[size], df.cnt,
3767                           _RET_IP_);
3768         } while (likely(size));
3769 }
3770 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3771
3772 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3773 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3774                           void **p)
3775 {
3776         struct kmem_cache_cpu *c;
3777         int i;
3778         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3779
3780         /* memcg and kmem_cache debug support */
3781         s = slab_pre_alloc_hook(s, NULL, &objcg, size, flags);
3782         if (unlikely(!s))
3783                 return false;
3784         /*
3785          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3786          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3787          * handlers invoking normal fastpath.
3788          */
3789         c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3790         local_lock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3791
3792         for (i = 0; i < size; i++) {
3793                 void *object = kfence_alloc(s, s->object_size, flags);
3794
3795                 if (unlikely(object)) {
3796                         p[i] = object;
3797                         continue;
3798                 }
3799
3800                 object = c->freelist;
3801                 if (unlikely(!object)) {
3802                         /*
3803                          * We may have removed an object from c->freelist using
3804                          * the fastpath in the previous iteration; in that case,
3805                          * c->tid has not been bumped yet.
3806                          * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
3807                          * allocating memory, we should bump c->tid now.
3808                          */
3809                         c->tid = next_tid(c->tid);
3810
3811                         local_unlock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3812
3813                         /*
3814                          * Invoking slow path likely have side-effect
3815                          * of re-populating per CPU c->freelist
3816                          */
3817                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3818                                             _RET_IP_, c, s->object_size);
3819                         if (unlikely(!p[i]))
3820                                 goto error;
3821
3822                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3823                         maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3824
3825                         local_lock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3826
3827                         continue; /* goto for-loop */
3828                 }
3829                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3830                 p[i] = object;
3831                 maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
3832         }
3833         c->tid = next_tid(c->tid);
3834         local_unlock_irq(&s->cpu_slab->lock);
3835         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3836
3837         /*
3838          * memcg and kmem_cache debug support and memory initialization.
3839          * Done outside of the IRQ disabled fastpath loop.
3840          */
3841         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, size, p,
3842                                 slab_want_init_on_alloc(flags, s));
3843         return i;
3844 error:
3845         slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3846         slab_post_alloc_hook(s, objcg, flags, i, p, false);
3847         kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3848         return 0;
3849 }
3850 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3851
3852
3853 /*
3854  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3855  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3856  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3857  * another.
3858  *
3859  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3860  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3861  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3862  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3863  * locking overhead.
3864  */
3865
3866 /*
3867  * Minimum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3868  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3869  * and increases the number of allocations possible without having to
3870  * take the list_lock.
3871  */
3872 static unsigned int slub_min_order;
3873 static unsigned int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3874 static unsigned int slub_min_objects;
3875
3876 /*
3877  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3878  *
3879  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3880  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3881  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3882  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3883  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3884  * would be wasted.
3885  *
3886  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3887  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3888  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3889  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3890  *
3891  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3892  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3893  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3894  * of space in favor of a small page order.
3895  *
3896  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3897  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3898  * requested a higher minimum order then we start with that one instead of
3899  * the smallest order which will fit the object.
3900  */
3901 static inline unsigned int calc_slab_order(unsigned int size,
3902                 unsigned int min_objects, unsigned int max_order,
3903                 unsigned int fract_leftover)
3904 {
3905         unsigned int min_order = slub_min_order;
3906         unsigned int order;
3907
3908         if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3909                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3910
3911         for (order = max(min_order, (unsigned int)get_order(min_objects * size));
3912                         order <= max_order; order++) {
3913
3914                 unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
3915                 unsigned int rem;
3916
3917                 rem = slab_size % size;
3918
3919                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3920                         break;
3921         }
3922
3923         return order;
3924 }
3925
3926 static inline int calculate_order(unsigned int size)
3927 {
3928         unsigned int order;
3929         unsigned int min_objects;
3930         unsigned int max_objects;
3931         unsigned int nr_cpus;
3932
3933         /*
3934          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3935          * works by first attempting to generate a layout with
3936          * the best configuration and backing off gradually.
3937          *
3938          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3939          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3940          */
3941         min_objects = slub_min_objects;
3942         if (!min_objects) {
3943                 /*
3944                  * Some architectures will only update present cpus when
3945                  * onlining them, so don't trust the number if it's just 1. But
3946                  * we also don't want to use nr_cpu_ids always, as on some other
3947                  * architectures, there can be many possible cpus, but never
3948                  * onlined. Here we compromise between trying to avoid too high
3949                  * order on systems that appear larger than they are, and too
3950                  * low order on systems that appear smaller than they are.
3951                  */
3952                 nr_cpus = num_present_cpus();
3953                 if (nr_cpus <= 1)
3954                         nr_cpus = nr_cpu_ids;
3955                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpus) + 1);
3956         }
3957         max_objects = order_objects(slub_max_order, size);
3958         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3959
3960         while (min_objects > 1) {
3961                 unsigned int fraction;
3962
3963                 fraction = 16;
3964                 while (fraction >= 4) {
3965                         order = calc_slab_order(size, min_objects,
3966                                         slub_max_order, fraction);
3967                         if (order <= slub_max_order)
3968                                 return order;
3969                         fraction /= 2;
3970                 }
3971                 min_objects--;
3972         }
3973
3974         /*
3975          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3976          * lets see if we can place a single object there.
3977          */
3978         order = calc_slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
3979         if (order <= slub_max_order)
3980                 return order;
3981
3982         /*
3983          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3984          */
3985         order = calc_slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
3986         if (order < MAX_ORDER)
3987                 return order;
3988         return -ENOSYS;
3989 }
3990
3991 static void
3992 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3993 {
3994         n->nr_partial = 0;
3995         spin_lock_init(&n->list_lock);
3996         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3997 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3998         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3999         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
4000         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
4001 #endif
4002 }
4003
4004 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
4005 {
4006         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
4007                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
4008
4009         /*
4010          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
4011          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
4012          */
4013         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
4014                                      2 * sizeof(void *));
4015
4016         if (!s->cpu_slab)
4017                 return 0;
4018
4019         init_kmem_cache_cpus(s);
4020
4021         return 1;
4022 }
4023
4024 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
4025
4026 /*
4027  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
4028  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
4029  * possible.
4030  *
4031  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
4032  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
4033  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
4034  */
4035 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
4036 {
4037         struct slab *slab;
4038         struct kmem_cache_node *n;
4039
4040         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
4041
4042         slab = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
4043
4044         BUG_ON(!slab);
4045         inc_slabs_node(kmem_cache_node, slab_nid(slab), slab->objects);
4046         if (slab_nid(slab) != node) {
4047                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
4048                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
4049         }
4050
4051         n = slab->freelist;
4052         BUG_ON(!n);
4053 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4054         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
4055         init_tracking(kmem_cache_node, n);
4056 #endif
4057         n = kasan_slab_alloc(kmem_cache_node, n, GFP_KERNEL, false);
4058         slab->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
4059         slab->inuse = 1;
4060         kmem_cache_node->node[node] = n;
4061         init_kmem_cache_node(n);
4062         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, slab->objects);
4063
4064         /*
4065          * No locks need to be taken here as it has just been
4066          * initialized and there is no concurrent access.
4067          */
4068         __add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_HEAD);
4069 }
4070
4071 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
4072 {
4073         int node;
4074         struct kmem_cache_node *n;
4075
4076         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4077                 s->node[node] = NULL;
4078                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
4079         }
4080 }
4081
4082 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
4083 {
4084         cache_random_seq_destroy(s);
4085         free_percpu(s->cpu_slab);
4086         free_kmem_cache_nodes(s);
4087 }
4088
4089 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
4090 {
4091         int node;
4092
4093         for_each_node_mask(node, slab_nodes) {
4094                 struct kmem_cache_node *n;
4095
4096                 if (slab_state == DOWN) {
4097                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
4098                         continue;
4099                 }
4100                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
4101                                                 GFP_KERNEL, node);
4102
4103                 if (!n) {
4104                         free_kmem_cache_nodes(s);
4105                         return 0;
4106                 }
4107
4108                 init_kmem_cache_node(n);
4109                 s->node[node] = n;
4110         }
4111         return 1;
4112 }
4113
4114 static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
4115 {
4116 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
4117         unsigned int nr_objects;
4118
4119         /*
4120          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
4121          * per cpu partial lists of a processor.
4122          *
4123          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
4124          * object freed. If they are used for allocation then they can be
4125          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
4126          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
4127          *
4128          * For backwards compatibility reasons, this is determined as number
4129          * of objects, even though we now limit maximum number of pages, see
4130          * slub_set_cpu_partial()
4131          */
4132         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4133                 nr_objects = 0;
4134         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
4135                 nr_objects = 6;
4136         else if (s->size >= 1024)
4137                 nr_objects = 24;
4138         else if (s->size >= 256)
4139                 nr_objects = 52;
4140         else
4141                 nr_objects = 120;
4142
4143         slub_set_cpu_partial(s, nr_objects);
4144 #endif
4145 }
4146
4147 /*
4148  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
4149  * a slab object.
4150  */
4151 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
4152 {
4153         slab_flags_t flags = s->flags;
4154         unsigned int size = s->object_size;
4155         unsigned int order;
4156
4157         /*
4158          * Round up object size to the next word boundary. We can only
4159          * place the free pointer at word boundaries and this determines
4160          * the possible location of the free pointer.
4161          */
4162         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
4163
4164 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4165         /*
4166          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
4167          * the slab may touch the object after free or before allocation
4168          * then we should never poison the object itself.
4169          */
4170         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
4171                         !s->ctor)
4172                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
4173         else
4174                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
4175
4176
4177         /*
4178          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
4179          * end of the object and the free pointer. If not then add an
4180          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
4181          */
4182         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
4183                 size += sizeof(void *);
4184 #endif
4185
4186         /*
4187          * With that we have determined the number of bytes in actual use
4188          * by the object and redzoning.
4189          */
4190         s->inuse = size;
4191
4192         if ((flags & (SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
4193             ((flags & SLAB_RED_ZONE) && s->object_size < sizeof(void *)) ||
4194             s->ctor) {
4195                 /*
4196                  * Relocate free pointer after the object if it is not
4197                  * permitted to overwrite the first word of the object on
4198                  * kmem_cache_free.
4199                  *
4200                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
4201                  * destructor, are poisoning the objects, or are
4202                  * redzoning an object smaller than sizeof(void *).
4203                  *
4204                  * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
4205                  * pointer is outside of the object is used in the
4206                  * freeptr_outside_object() function. If that is no
4207                  * longer true, the function needs to be modified.
4208                  */
4209                 s->offset = size;
4210                 size += sizeof(void *);
4211         } else {
4212                 /*
4213                  * Store freelist pointer near middle of object to keep
4214                  * it away from the edges of the object to avoid small
4215                  * sized over/underflows from neighboring allocations.
4216                  */
4217                 s->offset = ALIGN_DOWN(s->object_size / 2, sizeof(void *));
4218         }
4219
4220 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4221         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
4222                 /*
4223                  * Need to store information about allocs and frees after
4224                  * the object.
4225                  */
4226                 size += 2 * sizeof(struct track);
4227
4228                 /* Save the original kmalloc request size */
4229                 if (flags & SLAB_KMALLOC)
4230                         size += sizeof(unsigned int);
4231         }
4232 #endif
4233
4234         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
4235 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4236         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
4237                 /*
4238                  * Add some empty padding so that we can catch
4239                  * overwrites from earlier objects rather than let
4240                  * tracking information or the free pointer be
4241                  * corrupted if a user writes before the start
4242                  * of the object.
4243                  */
4244                 size += sizeof(void *);
4245
4246                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
4247                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
4248                 size += s->red_left_pad;
4249         }
4250 #endif
4251
4252         /*
4253          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
4254          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
4255          * each object to conform to the alignment.
4256          */
4257         size = ALIGN(size, s->align);
4258         s->size = size;
4259         s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
4260         order = calculate_order(size);
4261
4262         if ((int)order < 0)
4263                 return 0;
4264
4265         s->allocflags = 0;
4266         if (order)
4267                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
4268
4269         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4270                 s->allocflags |= GFP_DMA;
4271
4272         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
4273                 s->allocflags |= GFP_DMA32;
4274
4275         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4276                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
4277
4278         /*
4279          * Determine the number of objects per slab
4280          */
4281         s->oo = oo_make(order, size);
4282         s->min = oo_make(get_order(size), size);
4283
4284         return !!oo_objects(s->oo);
4285 }
4286
4287 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4288 {
4289         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name);
4290 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
4291         s->random = get_random_long();
4292 #endif
4293
4294         if (!calculate_sizes(s))
4295                 goto error;
4296         if (disable_higher_order_debug) {
4297                 /*
4298                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
4299                  * order increased.
4300                  */
4301                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
4302                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
4303                         s->offset = 0;
4304                         if (!calculate_sizes(s))
4305                                 goto error;
4306                 }
4307         }
4308
4309 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
4310     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
4311         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
4312                 /* Enable fast mode */
4313                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
4314 #endif
4315
4316         /*
4317          * The larger the object size is, the more slabs we want on the partial
4318          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
4319          */
4320         s->min_partial = min_t(unsigned long, MAX_PARTIAL, ilog2(s->size) / 2);
4321         s->min_partial = max_t(unsigned long, MIN_PARTIAL, s->min_partial);
4322
4323         set_cpu_partial(s);
4324
4325 #ifdef CONFIG_NUMA
4326         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
4327 #endif
4328
4329         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
4330         if (slab_state >= UP) {
4331                 if (init_cache_random_seq(s))
4332                         goto error;
4333         }
4334
4335         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
4336                 goto error;
4337
4338         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
4339                 return 0;
4340
4341 error:
4342         __kmem_cache_release(s);
4343         return -EINVAL;
4344 }
4345
4346 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
4347                               const char *text)
4348 {
4349 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4350         void *addr = slab_address(slab);
4351         void *p;
4352
4353         slab_err(s, slab, text, s->name);
4354
4355         spin_lock(&object_map_lock);
4356         __fill_map(object_map, s, slab);
4357
4358         for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {
4359
4360                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), object_map)) {
4361                         pr_err("Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
4362                         print_tracking(s, p);
4363                 }
4364         }
4365         spin_unlock(&object_map_lock);
4366 #endif
4367 }
4368
4369 /*
4370  * Attempt to free all partial slabs on a node.
4371  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
4372  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
4373  */
4374 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
4375 {
4376         LIST_HEAD(discard);
4377         struct slab *slab, *h;
4378
4379         BUG_ON(irqs_disabled());
4380         spin_lock_irq(&n->list_lock);
4381         list_for_each_entry_safe(slab, h, &n->partial, slab_list) {
4382                 if (!slab->inuse) {
4383                         remove_partial(n, slab);
4384                         list_add(&slab->slab_list, &discard);
4385                 } else {
4386                         list_slab_objects(s, slab,
4387                           "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
4388                 }
4389         }
4390         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
4391
4392         list_for_each_entry_safe(slab, h, &discard, slab_list)
4393                 discard_slab(s, slab);
4394 }
4395
4396 bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
4397 {
4398         int node;
4399         struct kmem_cache_node *n;
4400
4401         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4402                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
4403                         return false;
4404         return true;
4405 }
4406
4407 /*
4408  * Release all resources used by a slab cache.
4409  */
4410 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
4411 {
4412         int node;
4413         struct kmem_cache_node *n;
4414
4415         flush_all_cpus_locked(s);
4416         /* Attempt to free all objects */
4417         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4418                 free_partial(s, n);
4419                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
4420                         return 1;
4421         }
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 #ifdef CONFIG_PRINTK
4426 void __kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
4427 {
4428         void *base;
4429         int __maybe_unused i;
4430         unsigned int objnr;
4431         void *objp;
4432         void *objp0;
4433         struct kmem_cache *s = slab->slab_cache;
4434         struct track __maybe_unused *trackp;
4435
4436         kpp->kp_ptr = object;
4437         kpp->kp_slab = slab;
4438         kpp->kp_slab_cache = s;
4439         base = slab_address(slab);
4440         objp0 = kasan_reset_tag(object);
4441 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4442         objp = restore_red_left(s, objp0);
4443 #else
4444         objp = objp0;
4445 #endif
4446         objnr = obj_to_index(s, slab, objp);
4447         kpp->kp_data_offset = (unsigned long)((char *)objp0 - (char *)objp);
4448         objp = base + s->size * objnr;
4449         kpp->kp_objp = objp;
4450         if (WARN_ON_ONCE(objp < base || objp >= base + slab->objects * s->size
4451                          || (objp - base) % s->size) ||
4452             !(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4453                 return;
4454 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4455         objp = fixup_red_left(s, objp);
4456         trackp = get_track(s, objp, TRACK_ALLOC);
4457         kpp->kp_ret = (void *)trackp->addr;
4458 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
4459         {
4460                 depot_stack_handle_t handle;
4461                 unsigned long *entries;
4462                 unsigned int nr_entries;
4463
4464                 handle = READ_ONCE(trackp->handle);
4465                 if (handle) {
4466                         nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
4467                         for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < nr_entries; i++)
4468                                 kpp->kp_stack[i] = (void *)entries[i];
4469                 }
4470
4471                 trackp = get_track(s, objp, TRACK_FREE);
4472                 handle = READ_ONCE(trackp->handle);
4473                 if (handle) {
4474                         nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
4475                         for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < nr_entries; i++)
4476                                 kpp->kp_free_stack[i] = (void *)entries[i];
4477                 }
4478         }
4479 #endif
4480 #endif
4481 }
4482 #endif
4483
4484 /********************************************************************
4485  *              Kmalloc subsystem
4486  *******************************************************************/
4487
4488 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
4489 {
4490         get_option(&str, (int *)&slub_min_order);
4491
4492         return 1;
4493 }
4494
4495 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
4496
4497 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
4498 {
4499         get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
4500         slub_max_order = min(slub_max_order, (unsigned int)MAX_ORDER - 1);
4501
4502         return 1;
4503 }
4504
4505 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
4506
4507 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
4508 {
4509         get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);
4510
4511         return 1;
4512 }
4513
4514 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
4515
4516 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
4517 /*
4518  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
4519  * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
4520  * cache's usercopy region.
4521  *
4522  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
4523  * to indicate an error.
4524  */
4525 void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
4526                          const struct slab *slab, bool to_user)
4527 {
4528         struct kmem_cache *s;
4529         unsigned int offset;
4530         bool is_kfence = is_kfence_address(ptr);
4531
4532         ptr = kasan_reset_tag(ptr);
4533
4534         /* Find object and usable object size. */
4535         s = slab->slab_cache;
4536
4537         /* Reject impossible pointers. */
4538         if (ptr < slab_address(slab))
4539                 usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
4540                                to_user, 0, n);
4541
4542         /* Find offset within object. */
4543         if (is_kfence)
4544                 offset = ptr - kfence_object_start(ptr);
4545         else
4546                 offset = (ptr - slab_address(slab)) % s->size;
4547
4548         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
4549         if (!is_kfence && kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
4550                 if (offset < s->red_left_pad)
4551                         usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
4552                                        s->name, to_user, offset, n);
4553                 offset -= s->red_left_pad;
4554         }
4555
4556         /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
4557         if (offset >= s->useroffset &&
4558             offset - s->useroffset <= s->usersize &&
4559             n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
4560                 return;
4561
4562         usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
4563 }
4564 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
4565
4566 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
4567
4568 /*
4569  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
4570  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
4571  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
4572  *
4573  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
4574  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
4575  * are freed in them.
4576  */
4577 static int __kmem_cache_do_shrink(struct kmem_cache *s)
4578 {
4579         int node;
4580         int i;
4581         struct kmem_cache_node *n;
4582         struct slab *slab;
4583         struct slab *t;
4584         struct list_head discard;
4585         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
4586         unsigned long flags;
4587         int ret = 0;
4588
4589         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4590                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
4591                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
4592                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
4593
4594                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4595
4596                 /*
4597                  * Build lists of slabs to discard or promote.
4598                  *
4599                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
4600                  * list_lock. slab->inuse here is the upper limit.
4601                  */
4602                 list_for_each_entry_safe(slab, t, &n->partial, slab_list) {
4603                         int free = slab->objects - slab->inuse;
4604
4605                         /* Do not reread slab->inuse */
4606                         barrier();
4607
4608                         /* We do not keep full slabs on the list */
4609                         BUG_ON(free <= 0);
4610
4611                         if (free == slab->objects) {
4612                                 list_move(&slab->slab_list, &discard);
4613                                 n->nr_partial--;
4614                                 dec_slabs_node(s, node, slab->objects);
4615                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
4616                                 list_move(&slab->slab_list, promote + free - 1);
4617                 }
4618
4619                 /*
4620                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
4621                  * partial list.
4622                  */
4623                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
4624                         list_splice(promote + i, &n->partial);
4625
4626                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4627
4628                 /* Release empty slabs */
4629                 list_for_each_entry_safe(slab, t, &discard, slab_list)
4630                         free_slab(s, slab);
4631
4632                 if (slabs_node(s, node))
4633                         ret = 1;
4634         }
4635
4636         return ret;
4637 }
4638
4639 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
4640 {
4641         flush_all(s);
4642         return __kmem_cache_do_shrink(s);
4643 }
4644
4645 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
4646 {
4647         struct kmem_cache *s;
4648
4649         mutex_lock(&slab_mutex);
4650         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4651                 flush_all_cpus_locked(s);
4652                 __kmem_cache_do_shrink(s);
4653         }
4654         mutex_unlock(&slab_mutex);
4655
4656         return 0;
4657 }
4658
4659 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
4660 {
4661         struct memory_notify *marg = arg;
4662         int offline_node;
4663
4664         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
4665
4666         /*
4667          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
4668          * for it yet.
4669          */
4670         if (offline_node < 0)
4671                 return;
4672
4673         mutex_lock(&slab_mutex);
4674         node_clear(offline_node, slab_nodes);
4675         /*
4676          * We no longer free kmem_cache_node structures here, as it would be
4677          * racy with all get_node() users, and infeasible to protect them with
4678          * slab_mutex.
4679          */
4680         mutex_unlock(&slab_mutex);
4681 }
4682
4683 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4684 {
4685         struct kmem_cache_node *n;
4686         struct kmem_cache *s;
4687         struct memory_notify *marg = arg;
4688         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4689         int ret = 0;
4690
4691         /*
4692          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4693          * already created. Nothing to do.
4694          */
4695         if (nid < 0)
4696                 return 0;
4697
4698         /*
4699          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4700          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4701          * online.
4702          */
4703         mutex_lock(&slab_mutex);
4704         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4705                 /*
4706                  * The structure may already exist if the node was previously
4707                  * onlined and offlined.
4708                  */
4709                 if (get_node(s, nid))
4710                         continue;
4711                 /*
4712                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4713                  *      since memory is not yet available from the node that
4714                  *      is brought up.
4715                  */
4716                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4717                 if (!n) {
4718                         ret = -ENOMEM;
4719                         goto out;
4720                 }
4721                 init_kmem_cache_node(n);
4722                 s->node[nid] = n;
4723         }
4724         /*
4725          * Any cache created after this point will also have kmem_cache_node
4726          * initialized for the new node.
4727          */
4728         node_set(nid, slab_nodes);
4729 out:
4730         mutex_unlock(&slab_mutex);
4731         return ret;
4732 }
4733
4734 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4735                                 unsigned long action, void *arg)
4736 {
4737         int ret = 0;
4738
4739         switch (action) {
4740         case MEM_GOING_ONLINE:
4741                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4742                 break;
4743         case MEM_GOING_OFFLINE:
4744                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4745                 break;
4746         case MEM_OFFLINE:
4747         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4748                 slab_mem_offline_callback(arg);
4749                 break;
4750         case MEM_ONLINE:
4751         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4752                 break;
4753         }
4754         if (ret)
4755                 ret = notifier_from_errno(ret);
4756         else
4757                 ret = NOTIFY_OK;
4758         return ret;
4759 }
4760
4761 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4762         .notifier_call = slab_memory_callback,
4763         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4764 };
4765
4766 /********************************************************************
4767  *                      Basic setup of slabs
4768  *******************************************************************/
4769
4770 /*
4771  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4772  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4773  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4774  */
4775
4776 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4777 {
4778         int node;
4779         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4780         struct kmem_cache_node *n;
4781
4782         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4783
4784         /*
4785          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4786          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4787          * IPIs around.
4788          */
4789         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4790         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4791                 struct slab *p;
4792
4793                 list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
4794                         p->slab_cache = s;
4795
4796 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4797                 list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
4798                         p->slab_cache = s;
4799 #endif
4800         }
4801         list_add(&s->list, &slab_caches);
4802         return s;
4803 }
4804
4805 void __init kmem_cache_init(void)
4806 {
4807         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4808                 boot_kmem_cache_node;
4809         int node;
4810
4811         if (debug_guardpage_minorder())
4812                 slub_max_order = 0;
4813
4814         /* Print slub debugging pointers without hashing */
4815         if (__slub_debug_enabled())
4816                 no_hash_pointers_enable(NULL);
4817
4818         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4819         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4820
4821         /*
4822          * Initialize the nodemask for which we will allocate per node
4823          * structures. Here we don't need taking slab_mutex yet.
4824          */
4825         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4826                 node_set(node, slab_nodes);
4827
4828         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4829                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4830
4831         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4832
4833         /* Able to allocate the per node structures */
4834         slab_state = PARTIAL;
4835
4836         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4837                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4838                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4839                        SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0, 0);
4840
4841         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4842         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4843
4844         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4845         setup_kmalloc_cache_index_table();
4846         create_kmalloc_caches(0);
4847
4848         /* Setup random freelists for each cache */
4849         init_freelist_randomization();
4850
4851         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4852                                   slub_cpu_dead);
4853
4854         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
4855                 cache_line_size(),
4856                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4857                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4858 }
4859
4860 void __init kmem_cache_init_late(void)
4861 {
4862         flushwq = alloc_workqueue("slub_flushwq", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4863         WARN_ON(!flushwq);
4864 }
4865
4866 struct kmem_cache *
4867 __kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
4868                    slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
4869 {
4870         struct kmem_cache *s;
4871
4872         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4873         if (s) {
4874                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
4875                         return NULL;
4876
4877                 s->refcount++;
4878
4879                 /*
4880                  * Adjust the object sizes so that we clear
4881                  * the complete object on kzalloc.
4882                  */
4883                 s->object_size = max(s->object_size, size);
4884                 s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4885         }
4886
4887         return s;
4888 }
4889
4890 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, slab_flags_t flags)
4891 {
4892         int err;
4893
4894         err = kmem_cache_open(s, flags);
4895         if (err)
4896                 return err;
4897
4898         /* Mutex is not taken during early boot */
4899         if (slab_state <= UP)
4900                 return 0;
4901
4902         err = sysfs_slab_add(s);
4903         if (err) {
4904                 __kmem_cache_release(s);
4905                 return err;
4906         }
4907
4908         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
4909                 debugfs_slab_add(s);
4910
4911         return 0;
4912 }
4913
4914 #ifdef CONFIG_SYSFS
4915 static int count_inuse(struct slab *slab)
4916 {
4917         return slab->inuse;
4918 }
4919
4920 static int count_total(struct slab *slab)
4921 {
4922         return slab->objects;
4923 }
4924 #endif
4925
4926 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4927 static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
4928                           unsigned long *obj_map)
4929 {
4930         void *p;
4931         void *addr = slab_address(slab);
4932
4933         if (!check_slab(s, slab) || !on_freelist(s, slab, NULL))
4934                 return;
4935
4936         /* Now we know that a valid freelist exists */
4937         __fill_map(obj_map, s, slab);
4938         for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {
4939                 u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map) ?
4940                          SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;
4941
4942                 if (!check_object(s, slab, p, val))
4943                         break;
4944         }
4945 }
4946
4947 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4948                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *obj_map)
4949 {
4950         unsigned long count = 0;
4951         struct slab *slab;
4952         unsigned long flags;
4953
4954         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4955
4956         list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list) {
4957                 validate_slab(s, slab, obj_map);
4958                 count++;
4959         }
4960         if (count != n->nr_partial) {
4961                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4962                        s->name, count, n->nr_partial);
4963                 slab_add_kunit_errors();
4964         }
4965
4966         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4967                 goto out;
4968
4969         list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list) {
4970                 validate_slab(s, slab, obj_map);
4971                 count++;
4972         }
4973         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs)) {
4974                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4975                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4976                 slab_add_kunit_errors();
4977         }
4978
4979 out:
4980         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4981         return count;
4982 }
4983
4984 long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4985 {
4986         int node;
4987         unsigned long count = 0;
4988         struct kmem_cache_node *n;
4989         unsigned long *obj_map;
4990
4991         obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
4992         if (!obj_map)
4993                 return -ENOMEM;
4994
4995         flush_all(s);
4996         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4997                 count += validate_slab_node(s, n, obj_map);
4998
4999         bitmap_free(obj_map);
5000
5001         return count;
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(validate_slab_cache);
5004
5005 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
5006 /*
5007  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
5008  * and freed.
5009  */
5010
5011 struct location {
5012         depot_stack_handle_t handle;
5013         unsigned long count;
5014         unsigned long addr;
5015         unsigned long waste;
5016         long long sum_time;
5017         long min_time;
5018         long max_time;
5019         long min_pid;
5020         long max_pid;
5021         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
5022         nodemask_t nodes;
5023 };
5024
5025 struct loc_track {
5026         unsigned long max;
5027         unsigned long count;
5028         struct location *loc;
5029         loff_t idx;
5030 };
5031
5032 static struct dentry *slab_debugfs_root;
5033
5034 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
5035 {
5036         if (t->max)
5037                 free_pages((unsigned long)t->loc,
5038                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
5039 }
5040
5041 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
5042 {
5043         struct location *l;
5044         int order;
5045
5046         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
5047
5048         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
5049         if (!l)
5050                 return 0;
5051
5052         if (t->count) {
5053                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
5054                 free_loc_track(t);
5055         }
5056         t->max = max;
5057         t->loc = l;
5058         return 1;
5059 }
5060
5061 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
5062                                 const struct track *track,
5063                                 unsigned int orig_size)
5064 {
5065         long start, end, pos;
5066         struct location *l;
5067         unsigned long caddr, chandle, cwaste;
5068         unsigned long age = jiffies - track->when;
5069         depot_stack_handle_t handle = 0;
5070         unsigned int waste = s->object_size - orig_size;
5071
5072 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
5073         handle = READ_ONCE(track->handle);
5074 #endif
5075         start = -1;
5076         end = t->count;
5077
5078         for ( ; ; ) {
5079                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
5080
5081                 /*
5082                  * There is nothing at "end". If we end up there
5083                  * we need to add something to before end.
5084                  */
5085                 if (pos == end)
5086                         break;
5087
5088                 l = &t->loc[pos];
5089                 caddr = l->addr;
5090                 chandle = l->handle;
5091                 cwaste = l->waste;
5092                 if ((track->addr == caddr) && (handle == chandle) &&
5093                         (waste == cwaste)) {
5094
5095                         l->count++;
5096                         if (track->when) {
5097                                 l->sum_time += age;
5098                                 if (age < l->min_time)
5099                                         l->min_time = age;
5100                                 if (age > l->max_time)
5101                                         l->max_time = age;
5102
5103                                 if (track->pid < l->min_pid)
5104                                         l->min_pid = track->pid;
5105                                 if (track->pid > l->max_pid)
5106                                         l->max_pid = track->pid;
5107
5108                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
5109                                                 to_cpumask(l->cpus));
5110                         }
5111                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
5112                         return 1;
5113                 }
5114
5115                 if (track->addr < caddr)
5116                         end = pos;
5117                 else if (track->addr == caddr && handle < chandle)
5118                         end = pos;
5119                 else if (track->addr == caddr && handle == chandle &&
5120                                 waste < cwaste)
5121                         end = pos;
5122                 else
5123                         start = pos;
5124         }
5125
5126         /*
5127          * Not found. Insert new tracking element.
5128          */
5129         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
5130                 return 0;
5131
5132         l = t->loc + pos;
5133         if (pos < t->count)
5134                 memmove(l + 1, l,
5135                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
5136         t->count++;
5137         l->count = 1;
5138         l->addr = track->addr;
5139         l->sum_time = age;
5140         l->min_time = age;
5141         l->max_time = age;
5142         l->min_pid = track->pid;
5143         l->max_pid = track->pid;
5144         l->handle = handle;
5145         l->waste = waste;
5146         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
5147         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
5148         nodes_clear(l->nodes);
5149         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
5150         return 1;
5151 }
5152
5153 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
5154                 struct slab *slab, enum track_item alloc,
5155                 unsigned long *obj_map)
5156 {
5157         void *addr = slab_address(slab);
5158         bool is_alloc = (alloc == TRACK_ALLOC);
5159         void *p;
5160
5161         __fill_map(obj_map, s, slab);
5162
5163         for_each_object(p, s, addr, slab->objects)
5164                 if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map))
5165                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc),
5166                                      is_alloc ? get_orig_size(s, p) :
5167                                                 s->object_size);
5168 }
5169 #endif  /* CONFIG_DEBUG_FS   */
5170 #endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5171
5172 #ifdef CONFIG_SYSFS
5173 enum slab_stat_type {
5174         SL_ALL,                 /* All slabs */
5175         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
5176         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
5177         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
5178         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
5179 };
5180
5181 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
5182 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
5183 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
5184 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
5185 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
5186
5187 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
5188                                  char *buf, unsigned long flags)
5189 {
5190         unsigned long total = 0;
5191         int node;
5192         int x;
5193         unsigned long *nodes;
5194         int len = 0;
5195
5196         nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
5197         if (!nodes)
5198                 return -ENOMEM;
5199
5200         if (flags & SO_CPU) {
5201                 int cpu;
5202
5203                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5204                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
5205                                                                cpu);
5206                         int node;
5207                         struct slab *slab;
5208
5209                         slab = READ_ONCE(c->slab);
5210                         if (!slab)
5211                                 continue;
5212
5213                         node = slab_nid(slab);
5214                         if (flags & SO_TOTAL)
5215                                 x = slab->objects;
5216                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5217                                 x = slab->inuse;
5218                         else
5219                                 x = 1;
5220
5221                         total += x;
5222                         nodes[node] += x;
5223
5224 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5225                         slab = slub_percpu_partial_read_once(c);
5226                         if (slab) {
5227                                 node = slab_nid(slab);
5228                                 if (flags & SO_TOTAL)
5229                                         WARN_ON_ONCE(1);
5230                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
5231                                         WARN_ON_ONCE(1);
5232                                 else
5233                                         x = slab->slabs;
5234                                 total += x;
5235                                 nodes[node] += x;
5236                         }
5237 #endif
5238                 }
5239         }
5240
5241         /*
5242          * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
5243          * already held which will conflict with an existing lock order:
5244          *
5245          * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
5246          *
5247          * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
5248          * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
5249          * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
5250          */
5251
5252 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5253         if (flags & SO_ALL) {
5254                 struct kmem_cache_node *n;
5255
5256                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5257
5258                         if (flags & SO_TOTAL)
5259                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
5260                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5261                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
5262                                         count_partial(n, count_free);
5263                         else
5264                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5265                         total += x;
5266                         nodes[node] += x;
5267                 }
5268
5269         } else
5270 #endif
5271         if (flags & SO_PARTIAL) {
5272                 struct kmem_cache_node *n;
5273
5274                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5275                         if (flags & SO_TOTAL)
5276                                 x = count_partial(n, count_total);
5277                         else if (flags & SO_OBJECTS)
5278                                 x = count_partial(n, count_inuse);
5279                         else
5280                                 x = n->nr_partial;
5281                         total += x;
5282                         nodes[node] += x;
5283                 }
5284         }
5285
5286         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", total);
5287 #ifdef CONFIG_NUMA
5288         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++) {
5289                 if (nodes[node])
5290                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " N%d=%lu",
5291                                              node, nodes[node]);
5292         }
5293 #endif
5294         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5295         kfree(nodes);
5296
5297         return len;
5298 }
5299
5300 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
5301 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
5302
5303 struct slab_attribute {
5304         struct attribute attr;
5305         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
5306         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
5307 };
5308
5309 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
5310         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO_MODE(_name, 0400)
5311
5312 #define SLAB_ATTR(_name) \
5313         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RW_MODE(_name, 0600)
5314
5315 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5316 {
5317         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->size);
5318 }
5319 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
5320
5321 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5322 {
5323         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->align);
5324 }
5325 SLAB_ATTR_RO(align);
5326
5327 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5328 {
5329         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->object_size);
5330 }
5331 SLAB_ATTR_RO(object_size);
5332
5333 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5334 {
5335         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
5336 }
5337 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
5338
5339 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5340 {
5341         return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
5342 }
5343 SLAB_ATTR_RO(order);
5344
5345 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5346 {
5347         return sysfs_emit(buf, "%lu\n", s->min_partial);
5348 }
5349
5350 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5351                                  size_t length)
5352 {
5353         unsigned long min;
5354         int err;
5355
5356         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
5357         if (err)
5358                 return err;
5359
5360         s->min_partial = min;
5361         return length;
5362 }
5363 SLAB_ATTR(min_partial);
5364
5365 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5366 {
5367         unsigned int nr_partial = 0;
5368 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5369         nr_partial = s->cpu_partial;
5370 #endif
5371
5372         return sysfs_emit(buf, "%u\n", nr_partial);
5373 }
5374
5375 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5376                                  size_t length)
5377 {
5378         unsigned int objects;
5379         int err;
5380
5381         err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
5382         if (err)
5383                 return err;
5384         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
5385                 return -EINVAL;
5386
5387         slub_set_cpu_partial(s, objects);
5388         flush_all(s);
5389         return length;
5390 }
5391 SLAB_ATTR(cpu_partial);
5392
5393 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5394 {
5395         if (!s->ctor)
5396                 return 0;
5397         return sysfs_emit(buf, "%pS\n", s->ctor);
5398 }
5399 SLAB_ATTR_RO(ctor);
5400
5401 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5402 {
5403         return sysfs_emit(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
5404 }
5405 SLAB_ATTR_RO(aliases);
5406
5407 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5408 {
5409         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
5410 }
5411 SLAB_ATTR_RO(partial);
5412
5413 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5414 {
5415         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
5416 }
5417 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
5418
5419 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5420 {
5421         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
5422 }
5423 SLAB_ATTR_RO(objects);
5424
5425 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5426 {
5427         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
5428 }
5429 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
5430
5431 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5432 {
5433         int objects = 0;
5434         int slabs = 0;
5435         int cpu __maybe_unused;
5436         int len = 0;
5437
5438 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
5439         for_each_online_cpu(cpu) {
5440                 struct slab *slab;
5441
5442                 slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5443
5444                 if (slab)
5445                         slabs += slab->slabs;
5446         }
5447 #endif
5448
5449         /* Approximate half-full slabs, see slub_set_cpu_partial() */
5450         objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
5451         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%d(%d)", objects, slabs);
5452
5453 #if defined(CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL) && defined(CONFIG_SMP)
5454         for_each_online_cpu(cpu) {
5455                 struct slab *slab;
5456
5457                 slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
5458                 if (slab) {
5459                         slabs = READ_ONCE(slab->slabs);
5460                         objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
5461                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%d(%d)",
5462                                              cpu, objects, slabs);
5463                 }
5464         }
5465 #endif
5466         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5467
5468         return len;
5469 }
5470 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
5471
5472 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5473 {
5474         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
5475 }
5476 SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);
5477
5478 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5479 {
5480         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
5481 }
5482 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
5483
5484 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5485 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5486 {
5487         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
5488 }
5489 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
5490 #endif
5491
5492 static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5493 {
5494         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->usersize);
5495 }
5496 SLAB_ATTR_RO(usersize);
5497
5498 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5499 {
5500         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
5501 }
5502 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5503
5504 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5505 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5506 {
5507         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5508 }
5509 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5510
5511 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5512 {
5513         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5514 }
5515 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5516
5517 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5518 {
5519         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5520 }
5521 SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);
5522
5523 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5524 {
5525         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5526 }
5527 SLAB_ATTR_RO(trace);
5528
5529 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5530 {
5531         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5532 }
5533
5534 SLAB_ATTR_RO(red_zone);
5535
5536 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5537 {
5538         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5539 }
5540
5541 SLAB_ATTR_RO(poison);
5542
5543 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5544 {
5545         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5546 }
5547
5548 SLAB_ATTR_RO(store_user);
5549
5550 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5551 {
5552         return 0;
5553 }
5554
5555 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5556                         const char *buf, size_t length)
5557 {
5558         int ret = -EINVAL;
5559
5560         if (buf[0] == '1' && kmem_cache_debug(s)) {
5561                 ret = validate_slab_cache(s);
5562                 if (ret >= 0)
5563                         ret = length;
5564         }
5565         return ret;
5566 }
5567 SLAB_ATTR(validate);
5568
5569 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5570
5571 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5572 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5573 {
5574         return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5575 }
5576 SLAB_ATTR_RO(failslab);
5577 #endif
5578
5579 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5580 {
5581         return 0;
5582 }
5583
5584 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5585                         const char *buf, size_t length)
5586 {
5587         if (buf[0] == '1')
5588                 kmem_cache_shrink(s);
5589         else
5590                 return -EINVAL;
5591         return length;
5592 }
5593 SLAB_ATTR(shrink);
5594
5595 #ifdef CONFIG_NUMA
5596 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5597 {
5598         return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5599 }
5600
5601 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5602                                 const char *buf, size_t length)
5603 {
5604         unsigned int ratio;
5605         int err;
5606
5607         err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
5608         if (err)
5609                 return err;
5610         if (ratio > 100)
5611                 return -ERANGE;
5612
5613         s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5614
5615         return length;
5616 }
5617 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5618 #endif
5619
5620 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5621 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5622 {
5623         unsigned long sum  = 0;
5624         int cpu;
5625         int len = 0;
5626         int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);
5627
5628         if (!data)
5629                 return -ENOMEM;
5630
5631         for_each_online_cpu(cpu) {
5632                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5633
5634                 data[cpu] = x;
5635                 sum += x;
5636         }
5637
5638         len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", sum);
5639
5640 #ifdef CONFIG_SMP
5641         for_each_online_cpu(cpu) {
5642                 if (data[cpu])
5643                         len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%u",
5644                                              cpu, data[cpu]);
5645         }
5646 #endif
5647         kfree(data);
5648         len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
5649
5650         return len;
5651 }
5652
5653 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5654 {
5655         int cpu;
5656
5657         for_each_online_cpu(cpu)
5658                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5659 }
5660
5661 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5662 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5663 {                                                               \
5664         return show_stat(s, buf, si);                           \
5665 }                                                               \
5666 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5667                                 const char *buf, size_t length) \
5668 {                                                               \
5669         if (buf[0] != '0')                                      \
5670                 return -EINVAL;                                 \
5671         clear_stat(s, si);                                      \
5672         return length;                                          \
5673 }                                                               \
5674 SLAB_ATTR(text);                                                \
5675
5676 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5677 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5678 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5679 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5680 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5681 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5682 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5683 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5684 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5685 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5686 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5687 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5688 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5689 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5690 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5691 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5692 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5693 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5694 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5695 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5696 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5697 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5698 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5699 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5700 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5701 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5702 #endif  /* CONFIG_SLUB_STATS */
5703
5704 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5705         &slab_size_attr.attr,
5706         &object_size_attr.attr,
5707         &objs_per_slab_attr.attr,
5708         &order_attr.attr,
5709         &min_partial_attr.attr,
5710         &cpu_partial_attr.attr,
5711         &objects_attr.attr,
5712         &objects_partial_attr.attr,
5713         &partial_attr.attr,
5714         &cpu_slabs_attr.attr,
5715         &ctor_attr.attr,
5716         &aliases_attr.attr,
5717         &align_attr.attr,
5718         &hwcache_align_attr.attr,
5719         &reclaim_account_attr.attr,
5720         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5721         &shrink_attr.attr,
5722         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5723 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5724         &total_objects_attr.attr,
5725         &slabs_attr.attr,
5726         &sanity_checks_attr.attr,
5727         &trace_attr.attr,
5728         &red_zone_attr.attr,
5729         &poison_attr.attr,
5730         &store_user_attr.attr,
5731         &validate_attr.attr,
5732 #endif
5733 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5734         &cache_dma_attr.attr,
5735 #endif
5736 #ifdef CONFIG_NUMA
5737         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5738 #endif
5739 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5740         &alloc_fastpath_attr.attr,
5741         &alloc_slowpath_attr.attr,
5742         &free_fastpath_attr.attr,
5743         &free_slowpath_attr.attr,
5744         &free_frozen_attr.attr,
5745         &free_add_partial_attr.attr,
5746         &free_remove_partial_attr.attr,
5747         &alloc_from_partial_attr.attr,
5748         &alloc_slab_attr.attr,
5749         &alloc_refill_attr.attr,
5750         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5751         &free_slab_attr.attr,
5752         &cpuslab_flush_attr.attr,
5753         &deactivate_full_attr.attr,
5754         &deactivate_empty_attr.attr,
5755         &deactivate_to_head_attr.attr,
5756         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5757         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5758         &deactivate_bypass_attr.attr,
5759         &order_fallback_attr.attr,
5760         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5761         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5762         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5763         &cpu_partial_free_attr.attr,
5764         &cpu_partial_node_attr.attr,
5765         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5766 #endif
5767 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5768         &failslab_attr.attr,
5769 #endif
5770         &usersize_attr.attr,
5771
5772         NULL
5773 };
5774
5775 static const struct attribute_group slab_attr_group = {
5776         .attrs = slab_attrs,
5777 };
5778
5779 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5780                                 struct attribute *attr,
5781                                 char *buf)
5782 {
5783         struct slab_attribute *attribute;
5784         struct kmem_cache *s;
5785
5786         attribute = to_slab_attr(attr);
5787         s = to_slab(kobj);
5788
5789         if (!attribute->show)
5790                 return -EIO;
5791
5792         return attribute->show(s, buf);
5793 }
5794
5795 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5796                                 struct attribute *attr,
5797                                 const char *buf, size_t len)
5798 {
5799         struct slab_attribute *attribute;
5800         struct kmem_cache *s;
5801
5802         attribute = to_slab_attr(attr);
5803         s = to_slab(kobj);
5804
5805         if (!attribute->store)
5806                 return -EIO;
5807
5808         return attribute->store(s, buf, len);
5809 }
5810
5811 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5812 {
5813         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5814 }
5815
5816 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5817         .show = slab_attr_show,
5818         .store = slab_attr_store,
5819 };
5820
5821 static struct kobj_type slab_ktype = {
5822         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5823         .release = kmem_cache_release,
5824 };
5825
5826 static struct kset *slab_kset;
5827
5828 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5829 {
5830         return slab_kset;
5831 }
5832
5833 #define ID_STR_LENGTH 32
5834
5835 /* Create a unique string id for a slab cache:
5836  *
5837  * Format       :[flags-]size
5838  */
5839 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5840 {
5841         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5842         char *p = name;
5843
5844         if (!name)
5845                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5846
5847         *p++ = ':';
5848         /*
5849          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5850          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5851          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5852          * are matched during merging to guarantee that the id is
5853          * unique.
5854          */
5855         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5856                 *p++ = 'd';
5857         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
5858                 *p++ = 'D';
5859         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5860                 *p++ = 'a';
5861         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5862                 *p++ = 'F';
5863         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5864                 *p++ = 'A';
5865         if (p != name + 1)
5866                 *p++ = '-';
5867         p += snprintf(p, ID_STR_LENGTH - (p - name), "%07u", s->size);
5868
5869         if (WARN_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1)) {
5870                 kfree(name);
5871                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5872         }
5873         return name;
5874 }
5875
5876 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5877 {
5878         int err;
5879         const char *name;
5880         struct kset *kset = cache_kset(s);
5881         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5882
5883         if (!kset) {
5884                 kobject_init(&s->kobj, &slab_ktype);
5885                 return 0;
5886         }
5887
5888         if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
5889                         (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
5890                 unmergeable = 1;
5891
5892         if (unmergeable) {
5893                 /*
5894                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5895                  * This is typically the case for debug situations. In that
5896                  * case we can catch duplicate names easily.
5897                  */
5898                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5899                 name = s->name;
5900         } else {
5901                 /*
5902                  * Create a unique name for the slab as a target
5903                  * for the symlinks.
5904                  */
5905                 name = create_unique_id(s);
5906                 if (IS_ERR(name))
5907                         return PTR_ERR(name);
5908         }
5909
5910         s->kobj.kset = kset;
5911         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5912         if (err)
5913                 goto out;
5914
5915         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5916         if (err)
5917                 goto out_del_kobj;
5918
5919         if (!unmergeable) {
5920                 /* Setup first alias */
5921                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5922         }
5923 out:
5924         if (!unmergeable)
5925                 kfree(name);
5926         return err;
5927 out_del_kobj:
5928         kobject_del(&s->kobj);
5929         goto out;
5930 }
5931
5932 void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
5933 {
5934         if (slab_state >= FULL)
5935                 kobject_del(&s->kobj);
5936 }
5937
5938 void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
5939 {
5940         if (slab_state >= FULL)
5941                 kobject_put(&s->kobj);
5942 }
5943
5944 /*
5945  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5946  * available lest we lose that information.
5947  */
5948 struct saved_alias {
5949         struct kmem_cache *s;
5950         const char *name;
5951         struct saved_alias *next;
5952 };
5953
5954 static struct saved_alias *alias_list;
5955
5956 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5957 {
5958         struct saved_alias *al;
5959
5960         if (slab_state == FULL) {
5961                 /*
5962                  * If we have a leftover link then remove it.
5963                  */
5964                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5965                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5966         }
5967
5968         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5969         if (!al)
5970                 return -ENOMEM;
5971
5972         al->s = s;
5973         al->name = name;
5974         al->next = alias_list;
5975         alias_list = al;
5976         return 0;
5977 }
5978
5979 static int __init slab_sysfs_init(void)
5980 {
5981         struct kmem_cache *s;
5982         int err;
5983
5984         mutex_lock(&slab_mutex);
5985
5986         slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
5987         if (!slab_kset) {
5988                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5989                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5990                 return -ENOSYS;
5991         }
5992
5993         slab_state = FULL;
5994
5995         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5996                 err = sysfs_slab_add(s);
5997                 if (err)
5998                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5999                                s->name);
6000         }
6001
6002         while (alias_list) {
6003                 struct saved_alias *al = alias_list;
6004
6005                 alias_list = alias_list->next;
6006                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
6007                 if (err)
6008                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
6009                                al->name);
6010                 kfree(al);
6011         }
6012
6013         mutex_unlock(&slab_mutex);
6014         return 0;
6015 }
6016
6017 __initcall(slab_sysfs_init);
6018 #endif /* CONFIG_SYSFS */
6019
6020 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) && defined(CONFIG_DEBUG_FS)
6021 static int slab_debugfs_show(struct seq_file *seq, void *v)
6022 {
6023         struct loc_track *t = seq->private;
6024         struct location *l;
6025         unsigned long idx;
6026
6027         idx = (unsigned long) t->idx;
6028         if (idx < t->count) {
6029                 l = &t->loc[idx];
6030
6031                 seq_printf(seq, "%7ld ", l->count);
6032
6033                 if (l->addr)
6034                         seq_printf(seq, "%pS", (void *)l->addr);
6035                 else
6036                         seq_puts(seq, "<not-available>");
6037
6038                 if (l->waste)
6039                         seq_printf(seq, " waste=%lu/%lu",
6040                                 l->count * l->waste, l->waste);
6041
6042                 if (l->sum_time != l->min_time) {
6043                         seq_printf(seq, " age=%ld/%llu/%ld",
6044                                 l->min_time, div_u64(l->sum_time, l->count),
6045                                 l->max_time);
6046                 } else
6047                         seq_printf(seq, " age=%ld", l->min_time);
6048
6049                 if (l->min_pid != l->max_pid)
6050                         seq_printf(seq, " pid=%ld-%ld", l->min_pid, l->max_pid);
6051                 else
6052                         seq_printf(seq, " pid=%ld",
6053                                 l->min_pid);
6054
6055                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)))
6056                         seq_printf(seq, " cpus=%*pbl",
6057                                  cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
6058
6059                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes))
6060                         seq_printf(seq, " nodes=%*pbl",
6061                                  nodemask_pr_args(&l->nodes));
6062
6063 #ifdef CONFIG_STACKDEPOT
6064                 {
6065                         depot_stack_handle_t handle;
6066                         unsigned long *entries;
6067                         unsigned int nr_entries, j;
6068
6069                         handle = READ_ONCE(l->handle);
6070                         if (handle) {
6071                                 nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
6072                                 seq_puts(seq, "\n");
6073                                 for (j = 0; j < nr_entries; j++)
6074                                         seq_printf(seq, "        %pS\n", (void *)entries[j]);
6075                         }
6076                 }
6077 #endif
6078                 seq_puts(seq, "\n");
6079         }
6080
6081         if (!idx && !t->count)
6082                 seq_puts(seq, "No data\n");
6083
6084         return 0;
6085 }
6086
6087 static void slab_debugfs_stop(struct seq_file *seq, void *v)
6088 {
6089 }
6090
6091 static void *slab_debugfs_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *ppos)
6092 {
6093         struct loc_track *t = seq->private;
6094
6095         t->idx = ++(*ppos);
6096         if (*ppos <= t->count)
6097                 return ppos;
6098
6099         return NULL;
6100 }
6101
6102 static int cmp_loc_by_count(const void *a, const void *b, const void *data)
6103 {
6104         struct location *loc1 = (struct location *)a;
6105         struct location *loc2 = (struct location *)b;
6106
6107         if (loc1->count > loc2->count)
6108                 return -1;
6109         else
6110                 return 1;
6111 }
6112
6113 static void *slab_debugfs_start(struct seq_file *seq, loff_t *ppos)
6114 {
6115         struct loc_track *t = seq->private;
6116
6117         t->idx = *ppos;
6118         return ppos;
6119 }
6120
6121 static const struct seq_operations slab_debugfs_sops = {
6122         .start  = slab_debugfs_start,
6123         .next   = slab_debugfs_next,
6124         .stop   = slab_debugfs_stop,
6125         .show   = slab_debugfs_show,
6126 };
6127
6128 static int slab_debug_trace_open(struct inode *inode, struct file *filep)
6129 {
6130
6131         struct kmem_cache_node *n;
6132         enum track_item alloc;
6133         int node;
6134         struct loc_track *t = __seq_open_private(filep, &slab_debugfs_sops,
6135                                                 sizeof(struct loc_track));
6136         struct kmem_cache *s = file_inode(filep)->i_private;
6137         unsigned long *obj_map;
6138
6139         if (!t)
6140                 return -ENOMEM;
6141
6142         obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
6143         if (!obj_map) {
6144                 seq_release_private(inode, filep);
6145                 return -ENOMEM;
6146         }
6147
6148         if (strcmp(filep->f_path.dentry->d_name.name, "alloc_traces") == 0)
6149                 alloc = TRACK_ALLOC;
6150         else
6151                 alloc = TRACK_FREE;
6152
6153         if (!alloc_loc_track(t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location), GFP_KERNEL)) {
6154                 bitmap_free(obj_map);
6155                 seq_release_private(inode, filep);
6156                 return -ENOMEM;
6157         }
6158
6159         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
6160                 unsigned long flags;
6161                 struct slab *slab;
6162
6163                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
6164                         continue;
6165
6166                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
6167                 list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
6168                         process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
6169                 list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list)
6170                         process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
6171                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
6172         }
6173
6174         /* Sort locations by count */
6175         sort_r(t->loc, t->count, sizeof(struct location),
6176                 cmp_loc_by_count, NULL, NULL);
6177
6178         bitmap_free(obj_map);
6179         return 0;
6180 }
6181
6182 static int slab_debug_trace_release(struct inode *inode, struct file *file)
6183 {
6184         struct seq_file *seq = file->private_data;
6185         struct loc_track *t = seq->private;
6186
6187         free_loc_track(t);
6188         return seq_release_private(inode, file);
6189 }
6190
6191 static const struct file_operations slab_debugfs_fops = {
6192         .open    = slab_debug_trace_open,
6193         .read    = seq_read,
6194         .llseek  = seq_lseek,
6195         .release = slab_debug_trace_release,
6196 };
6197
6198 static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
6199 {
6200         struct dentry *slab_cache_dir;
6201
6202         if (unlikely(!slab_debugfs_root))
6203                 return;
6204
6205         slab_cache_dir = debugfs_create_dir(s->name, slab_debugfs_root);
6206
6207         debugfs_create_file("alloc_traces", 0400,
6208                 slab_cache_dir, s, &slab_debugfs_fops);
6209
6210         debugfs_create_file("free_traces", 0400,
6211                 slab_cache_dir, s, &slab_debugfs_fops);
6212 }
6213
6214 void debugfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
6215 {
6216         debugfs_remove_recursive(debugfs_lookup(s->name, slab_debugfs_root));
6217 }
6218
6219 static int __init slab_debugfs_init(void)
6220 {
6221         struct kmem_cache *s;
6222
6223         slab_debugfs_root = debugfs_create_dir("slab", NULL);
6224
6225         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
6226                 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
6227                         debugfs_slab_add(s);
6228
6229         return 0;
6230
6231 }
6232 __initcall(slab_debugfs_init);
6233 #endif
6234 /*
6235  * The /proc/slabinfo ABI
6236  */
6237 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
6238 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
6239 {
6240         unsigned long nr_slabs = 0;
6241         unsigned long nr_objs = 0;
6242         unsigned long nr_free = 0;
6243         int node;
6244         struct kmem_cache_node *n;
6245
6246         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
6247                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
6248                 nr_objs += node_nr_objs(n);
6249                 nr_free += count_partial(n, count_free);
6250         }
6251
6252         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
6253         sinfo->num_objs = nr_objs;
6254         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
6255         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
6256         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
6257         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
6258 }
6259
6260 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
6261 {
6262 }
6263
6264 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
6265                        size_t count, loff_t *ppos)
6266 {
6267         return -EIO;
6268 }
6269 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */