]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/blob - mm/slub.c
net/llc: avoid BUG_ON() in skb_orphan()
[linux-beck.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include "slab.h"
20 #include <linux/proc_fs.h>
21 #include <linux/notifier.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/kasan.h>
24 #include <linux/kmemcheck.h>
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpuset.h>
27 #include <linux/mempolicy.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/debugobjects.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/memory.h>
32 #include <linux/math64.h>
33 #include <linux/fault-inject.h>
34 #include <linux/stacktrace.h>
35 #include <linux/prefetch.h>
36 #include <linux/memcontrol.h>
37
38 #include <trace/events/kmem.h>
39
40 #include "internal.h"
41
42 /*
43  * Lock order:
44  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
45  *   2. node->list_lock
46  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
47  *
48  *   slab_mutex
49  *
50  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
51  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
52  *
53  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
54  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
55  *   double word in the page struct. Meaning
56  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
57  *      B. page->counters       -> Counters of objects
58  *      C. page->frozen         -> frozen state
59  *
60  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
61  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
62  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
63  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
64  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
65  *
66  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
67  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
68  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
69  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
70  *   modified without taking the list lock).
71  *
72  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
73  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
74  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
75  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
76  *   the list lock.
77  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
78  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
79  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
80  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
81  *
82  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
83  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
84  *
85  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
86  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
87  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
88  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
89  * cannot scan all objects.
90  *
91  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
92  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
93  * fast frees and allocs.
94  *
95  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
96  *
97  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
98  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
99  *                      such as satisfying allocations for a specific
100  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
101  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
102  *                      list operations. It is up to the processor holding
103  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
104  *                      when the slab is no longer needed.
105  *
106  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
107  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
108  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
109  *                      freelist that allows lockless access to
110  *                      free objects in addition to the regular freelist
111  *                      that requires the slab lock.
112  *
113  * PageError            Slab requires special handling due to debug
114  *                      options set. This moves slab handling out of
115  *                      the fast path and disables lockless freelists.
116  */
117
118 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
119 {
120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
121         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
122 #else
123         return 0;
124 #endif
125 }
126
127 void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
128 {
129         if (kmem_cache_debug(s) && s->flags & SLAB_RED_ZONE)
130                 p += s->red_left_pad;
131
132         return p;
133 }
134
135 static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
136 {
137 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
138         return !kmem_cache_debug(s);
139 #else
140         return false;
141 #endif
142 }
143
144 /*
145  * Issues still to be resolved:
146  *
147  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
148  *
149  * - Variable sizing of the per node arrays
150  */
151
152 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
153 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
154
155 /* Enable to log cmpxchg failures */
156 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
157
158 /*
159  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
160  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
161  */
162 #define MIN_PARTIAL 5
163
164 /*
165  * Maximum number of desirable partial slabs.
166  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
167  * sort the partial list by the number of objects in use.
168  */
169 #define MAX_PARTIAL 10
170
171 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
172                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
173
174 /*
175  * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
176  * issues when checking or reading debug information
177  */
178 #define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
179                                 SLAB_TRACE)
180
181
182 /*
183  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
184  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
185  * metadata.
186  */
187 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
188
189 #define OO_SHIFT        16
190 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
191 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
192
193 /* Internal SLUB flags */
194 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
195 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
196
197 /*
198  * Tracking user of a slab.
199  */
200 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
201 struct track {
202         unsigned long addr;     /* Called from address */
203 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
204         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
205 #endif
206         int cpu;                /* Was running on cpu */
207         int pid;                /* Pid context */
208         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
209 };
210
211 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
212
213 #ifdef CONFIG_SYSFS
214 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
215 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
216 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s);
217 #else
218 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
219 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
220                                                         { return 0; }
221 static inline void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s) { }
222 #endif
223
224 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
225 {
226 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
227         /*
228          * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
229          * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
230          */
231         raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
232 #endif
233 }
234
235 /********************************************************************
236  *                      Core slab cache functions
237  *******************************************************************/
238
239 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
240 {
241         return *(void **)(object + s->offset);
242 }
243
244 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
245 {
246         prefetch(object + s->offset);
247 }
248
249 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
250 {
251         void *p;
252
253         if (!debug_pagealloc_enabled())
254                 return get_freepointer(s, object);
255
256         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
257         return p;
258 }
259
260 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
261 {
262         *(void **)(object + s->offset) = fp;
263 }
264
265 /* Loop over all objects in a slab */
266 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
267         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
268                 __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
269                 __p += (__s)->size)
270
271 #define for_each_object_idx(__p, __idx, __s, __addr, __objects) \
272         for (__p = fixup_red_left(__s, __addr), __idx = 1; \
273                 __idx <= __objects; \
274                 __p += (__s)->size, __idx++)
275
276 /* Determine object index from a given position */
277 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
278 {
279         return (p - addr) / s->size;
280 }
281
282 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
283 {
284         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
285 }
286
287 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
288                 unsigned long size, int reserved)
289 {
290         struct kmem_cache_order_objects x = {
291                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
292         };
293
294         return x;
295 }
296
297 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
298 {
299         return x.x >> OO_SHIFT;
300 }
301
302 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
303 {
304         return x.x & OO_MASK;
305 }
306
307 /*
308  * Per slab locking using the pagelock
309  */
310 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
311 {
312         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
313         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
314 }
315
316 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
317 {
318         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
319         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
320 }
321
322 static inline void set_page_slub_counters(struct page *page, unsigned long counters_new)
323 {
324         struct page tmp;
325         tmp.counters = counters_new;
326         /*
327          * page->counters can cover frozen/inuse/objects as well
328          * as page->_refcount.  If we assign to ->counters directly
329          * we run the risk of losing updates to page->_refcount, so
330          * be careful and only assign to the fields we need.
331          */
332         page->frozen  = tmp.frozen;
333         page->inuse   = tmp.inuse;
334         page->objects = tmp.objects;
335 }
336
337 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
338 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
339                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
340                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
341                 const char *n)
342 {
343         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
344 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
345     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
346         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
347                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
348                                    freelist_old, counters_old,
349                                    freelist_new, counters_new))
350                         return true;
351         } else
352 #endif
353         {
354                 slab_lock(page);
355                 if (page->freelist == freelist_old &&
356                                         page->counters == counters_old) {
357                         page->freelist = freelist_new;
358                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
359                         slab_unlock(page);
360                         return true;
361                 }
362                 slab_unlock(page);
363         }
364
365         cpu_relax();
366         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
367
368 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
369         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
370 #endif
371
372         return false;
373 }
374
375 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
376                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
377                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
378                 const char *n)
379 {
380 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
381     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
382         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
383                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
384                                    freelist_old, counters_old,
385                                    freelist_new, counters_new))
386                         return true;
387         } else
388 #endif
389         {
390                 unsigned long flags;
391
392                 local_irq_save(flags);
393                 slab_lock(page);
394                 if (page->freelist == freelist_old &&
395                                         page->counters == counters_old) {
396                         page->freelist = freelist_new;
397                         set_page_slub_counters(page, counters_new);
398                         slab_unlock(page);
399                         local_irq_restore(flags);
400                         return true;
401                 }
402                 slab_unlock(page);
403                 local_irq_restore(flags);
404         }
405
406         cpu_relax();
407         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
408
409 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
410         pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
411 #endif
412
413         return false;
414 }
415
416 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
417 /*
418  * Determine a map of object in use on a page.
419  *
420  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
421  * not vanish from under us.
422  */
423 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
424 {
425         void *p;
426         void *addr = page_address(page);
427
428         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
429                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
430 }
431
432 static inline int size_from_object(struct kmem_cache *s)
433 {
434         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
435                 return s->size - s->red_left_pad;
436
437         return s->size;
438 }
439
440 static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
441 {
442         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
443                 p -= s->red_left_pad;
444
445         return p;
446 }
447
448 /*
449  * Debug settings:
450  */
451 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
452 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
453 #else
454 static int slub_debug;
455 #endif
456
457 static char *slub_debug_slabs;
458 static int disable_higher_order_debug;
459
460 /*
461  * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
462  * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
463  * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
464  * to tell kasan that these accesses are OK.
465  */
466 static inline void metadata_access_enable(void)
467 {
468         kasan_disable_current();
469 }
470
471 static inline void metadata_access_disable(void)
472 {
473         kasan_enable_current();
474 }
475
476 /*
477  * Object debugging
478  */
479
480 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
481 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
482                                 struct page *page, void *object)
483 {
484         void *base;
485
486         if (!object)
487                 return 1;
488
489         base = page_address(page);
490         object = restore_red_left(s, object);
491         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
492                 (object - base) % s->size) {
493                 return 0;
494         }
495
496         return 1;
497 }
498
499 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
500 {
501         metadata_access_enable();
502         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
503                         length, 1);
504         metadata_access_disable();
505 }
506
507 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
508         enum track_item alloc)
509 {
510         struct track *p;
511
512         if (s->offset)
513                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
514         else
515                 p = object + s->inuse;
516
517         return p + alloc;
518 }
519
520 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
521                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
522 {
523         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
524
525         if (addr) {
526 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
527                 struct stack_trace trace;
528                 int i;
529
530                 trace.nr_entries = 0;
531                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
532                 trace.entries = p->addrs;
533                 trace.skip = 3;
534                 metadata_access_enable();
535                 save_stack_trace(&trace);
536                 metadata_access_disable();
537
538                 /* See rant in lockdep.c */
539                 if (trace.nr_entries != 0 &&
540                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
541                         trace.nr_entries--;
542
543                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
544                         p->addrs[i] = 0;
545 #endif
546                 p->addr = addr;
547                 p->cpu = smp_processor_id();
548                 p->pid = current->pid;
549                 p->when = jiffies;
550         } else
551                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
552 }
553
554 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
555 {
556         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
557                 return;
558
559         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
560         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
561 }
562
563 static void print_track(const char *s, struct track *t)
564 {
565         if (!t->addr)
566                 return;
567
568         pr_err("INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
569                s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
570 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
571         {
572                 int i;
573                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
574                         if (t->addrs[i])
575                                 pr_err("\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
576                         else
577                                 break;
578         }
579 #endif
580 }
581
582 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
583 {
584         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
585                 return;
586
587         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
588         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
589 }
590
591 static void print_page_info(struct page *page)
592 {
593         pr_err("INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
594                page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
595
596 }
597
598 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
599 {
600         struct va_format vaf;
601         va_list args;
602
603         va_start(args, fmt);
604         vaf.fmt = fmt;
605         vaf.va = &args;
606         pr_err("=============================================================================\n");
607         pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s->name, print_tainted(), &vaf);
608         pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
609
610         add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
611         va_end(args);
612 }
613
614 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
615 {
616         struct va_format vaf;
617         va_list args;
618
619         va_start(args, fmt);
620         vaf.fmt = fmt;
621         vaf.va = &args;
622         pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
623         va_end(args);
624 }
625
626 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
627 {
628         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
629         u8 *addr = page_address(page);
630
631         print_tracking(s, p);
632
633         print_page_info(page);
634
635         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
636                p, p - addr, get_freepointer(s, p));
637
638         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
639                 print_section("Redzone ", p - s->red_left_pad, s->red_left_pad);
640         else if (p > addr + 16)
641                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
642
643         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
644                                 PAGE_SIZE));
645         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
646                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
647                         s->inuse - s->object_size);
648
649         if (s->offset)
650                 off = s->offset + sizeof(void *);
651         else
652                 off = s->inuse;
653
654         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
655                 off += 2 * sizeof(struct track);
656
657         off += kasan_metadata_size(s);
658
659         if (off != size_from_object(s))
660                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
661                 print_section("Padding ", p + off, size_from_object(s) - off);
662
663         dump_stack();
664 }
665
666 void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
667                         u8 *object, char *reason)
668 {
669         slab_bug(s, "%s", reason);
670         print_trailer(s, page, object);
671 }
672
673 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
674                         const char *fmt, ...)
675 {
676         va_list args;
677         char buf[100];
678
679         va_start(args, fmt);
680         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
681         va_end(args);
682         slab_bug(s, "%s", buf);
683         print_page_info(page);
684         dump_stack();
685 }
686
687 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
688 {
689         u8 *p = object;
690
691         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
692                 memset(p - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad);
693
694         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
695                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
696                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
697         }
698
699         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
700                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
701 }
702
703 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
704                                                 void *from, void *to)
705 {
706         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
707         memset(from, data, to - from);
708 }
709
710 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
711                         u8 *object, char *what,
712                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
713 {
714         u8 *fault;
715         u8 *end;
716
717         metadata_access_enable();
718         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
719         metadata_access_disable();
720         if (!fault)
721                 return 1;
722
723         end = start + bytes;
724         while (end > fault && end[-1] == value)
725                 end--;
726
727         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
728         pr_err("INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
729                                         fault, end - 1, fault[0], value);
730         print_trailer(s, page, object);
731
732         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
733         return 0;
734 }
735
736 /*
737  * Object layout:
738  *
739  * object address
740  *      Bytes of the object to be managed.
741  *      If the freepointer may overlay the object then the free
742  *      pointer is the first word of the object.
743  *
744  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
745  *      0xa5 (POISON_END)
746  *
747  * object + s->object_size
748  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
749  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
750  *      object_size == inuse.
751  *
752  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
753  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
754  *
755  * object + s->inuse
756  *      Meta data starts here.
757  *
758  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
759  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
760  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
761  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
762  *              before the word boundary.
763  *
764  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
765  *
766  * object + s->size
767  *      Nothing is used beyond s->size.
768  *
769  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
770  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
771  * may be used with merged slabcaches.
772  */
773
774 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
775 {
776         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
777
778         if (s->offset)
779                 /* Freepointer is placed after the object. */
780                 off += sizeof(void *);
781
782         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
783                 /* We also have user information there */
784                 off += 2 * sizeof(struct track);
785
786         off += kasan_metadata_size(s);
787
788         if (size_from_object(s) == off)
789                 return 1;
790
791         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
792                         p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off);
793 }
794
795 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
796 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
797 {
798         u8 *start;
799         u8 *fault;
800         u8 *end;
801         int length;
802         int remainder;
803
804         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
805                 return 1;
806
807         start = page_address(page);
808         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
809         end = start + length;
810         remainder = length % s->size;
811         if (!remainder)
812                 return 1;
813
814         metadata_access_enable();
815         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
816         metadata_access_disable();
817         if (!fault)
818                 return 1;
819         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
820                 end--;
821
822         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
823         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
824
825         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
826         return 0;
827 }
828
829 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
830                                         void *object, u8 val)
831 {
832         u8 *p = object;
833         u8 *endobject = object + s->object_size;
834
835         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
836                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
837                         object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad))
838                         return 0;
839
840                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
841                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
842                         return 0;
843         } else {
844                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
845                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
846                                 endobject, POISON_INUSE,
847                                 s->inuse - s->object_size);
848                 }
849         }
850
851         if (s->flags & SLAB_POISON) {
852                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
853                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
854                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
855                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
856                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
857                         return 0;
858                 /*
859                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
860                  */
861                 check_pad_bytes(s, page, p);
862         }
863
864         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
865                 /*
866                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
867                  * freepointer while object is allocated.
868                  */
869                 return 1;
870
871         /* Check free pointer validity */
872         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
873                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
874                 /*
875                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
876                  * of the free objects in this slab. May cause
877                  * another error because the object count is now wrong.
878                  */
879                 set_freepointer(s, p, NULL);
880                 return 0;
881         }
882         return 1;
883 }
884
885 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
886 {
887         int maxobj;
888
889         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
890
891         if (!PageSlab(page)) {
892                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
893                 return 0;
894         }
895
896         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
897         if (page->objects > maxobj) {
898                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
899                         page->objects, maxobj);
900                 return 0;
901         }
902         if (page->inuse > page->objects) {
903                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
904                         page->inuse, page->objects);
905                 return 0;
906         }
907         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
908         slab_pad_check(s, page);
909         return 1;
910 }
911
912 /*
913  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
914  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
915  */
916 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
917 {
918         int nr = 0;
919         void *fp;
920         void *object = NULL;
921         int max_objects;
922
923         fp = page->freelist;
924         while (fp && nr <= page->objects) {
925                 if (fp == search)
926                         return 1;
927                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
928                         if (object) {
929                                 object_err(s, page, object,
930                                         "Freechain corrupt");
931                                 set_freepointer(s, object, NULL);
932                         } else {
933                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
934                                 page->freelist = NULL;
935                                 page->inuse = page->objects;
936                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
937                                 return 0;
938                         }
939                         break;
940                 }
941                 object = fp;
942                 fp = get_freepointer(s, object);
943                 nr++;
944         }
945
946         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
947         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
948                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
949
950         if (page->objects != max_objects) {
951                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
952                          page->objects, max_objects);
953                 page->objects = max_objects;
954                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
955         }
956         if (page->inuse != page->objects - nr) {
957                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
958                          page->inuse, page->objects - nr);
959                 page->inuse = page->objects - nr;
960                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
961         }
962         return search == NULL;
963 }
964
965 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
966                                                                 int alloc)
967 {
968         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
969                 pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
970                         s->name,
971                         alloc ? "alloc" : "free",
972                         object, page->inuse,
973                         page->freelist);
974
975                 if (!alloc)
976                         print_section("Object ", (void *)object,
977                                         s->object_size);
978
979                 dump_stack();
980         }
981 }
982
983 /*
984  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
985  */
986 static void add_full(struct kmem_cache *s,
987         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
988 {
989         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
990                 return;
991
992         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
993         list_add(&page->lru, &n->full);
994 }
995
996 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
997 {
998         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
999                 return;
1000
1001         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1002         list_del(&page->lru);
1003 }
1004
1005 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1006 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1007 {
1008         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1009
1010         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1011 }
1012
1013 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1014 {
1015         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1016 }
1017
1018 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1019 {
1020         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1021
1022         /*
1023          * May be called early in order to allocate a slab for the
1024          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1025          * dilemma by deferring the increment of the count during
1026          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1027          */
1028         if (likely(n)) {
1029                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1030                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1031         }
1032 }
1033 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1034 {
1035         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1036
1037         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1038         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1039 }
1040
1041 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1042 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1043                                                                 void *object)
1044 {
1045         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1046                 return;
1047
1048         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1049         init_tracking(s, object);
1050 }
1051
1052 static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1053                                         struct page *page,
1054                                         void *object, unsigned long addr)
1055 {
1056         if (!check_slab(s, page))
1057                 return 0;
1058
1059         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1060                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1061                 return 0;
1062         }
1063
1064         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1065                 return 0;
1066
1067         return 1;
1068 }
1069
1070 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1071                                         struct page *page,
1072                                         void *object, unsigned long addr)
1073 {
1074         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1075                 if (!alloc_consistency_checks(s, page, object, addr))
1076                         goto bad;
1077         }
1078
1079         /* Success perform special debug activities for allocs */
1080         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1081                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1082         trace(s, page, object, 1);
1083         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1084         return 1;
1085
1086 bad:
1087         if (PageSlab(page)) {
1088                 /*
1089                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1090                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1091                  * as used avoids touching the remaining objects.
1092                  */
1093                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1094                 page->inuse = page->objects;
1095                 page->freelist = NULL;
1096         }
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
1101                 struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1102 {
1103         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1104                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1105                 return 0;
1106         }
1107
1108         if (on_freelist(s, page, object)) {
1109                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1110                 return 0;
1111         }
1112
1113         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1114                 return 0;
1115
1116         if (unlikely(s != page->slab_cache)) {
1117                 if (!PageSlab(page)) {
1118                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
1119                                  object);
1120                 } else if (!page->slab_cache) {
1121                         pr_err("SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1122                                object);
1123                         dump_stack();
1124                 } else
1125                         object_err(s, page, object,
1126                                         "page slab pointer corrupt.");
1127                 return 0;
1128         }
1129         return 1;
1130 }
1131
1132 /* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
1133 static noinline int free_debug_processing(
1134         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1135         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1136         unsigned long addr)
1137 {
1138         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1139         void *object = head;
1140         int cnt = 0;
1141         unsigned long uninitialized_var(flags);
1142         int ret = 0;
1143
1144         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1145         slab_lock(page);
1146
1147         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1148                 if (!check_slab(s, page))
1149                         goto out;
1150         }
1151
1152 next_object:
1153         cnt++;
1154
1155         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1156                 if (!free_consistency_checks(s, page, object, addr))
1157                         goto out;
1158         }
1159
1160         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1161                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1162         trace(s, page, object, 0);
1163         /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
1164         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1165
1166         /* Reached end of constructed freelist yet? */
1167         if (object != tail) {
1168                 object = get_freepointer(s, object);
1169                 goto next_object;
1170         }
1171         ret = 1;
1172
1173 out:
1174         if (cnt != bulk_cnt)
1175                 slab_err(s, page, "Bulk freelist count(%d) invalid(%d)\n",
1176                          bulk_cnt, cnt);
1177
1178         slab_unlock(page);
1179         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1180         if (!ret)
1181                 slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1182         return ret;
1183 }
1184
1185 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1186 {
1187         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1188         if (*str++ != '=' || !*str)
1189                 /*
1190                  * No options specified. Switch on full debugging.
1191                  */
1192                 goto out;
1193
1194         if (*str == ',')
1195                 /*
1196                  * No options but restriction on slabs. This means full
1197                  * debugging for slabs matching a pattern.
1198                  */
1199                 goto check_slabs;
1200
1201         slub_debug = 0;
1202         if (*str == '-')
1203                 /*
1204                  * Switch off all debugging measures.
1205                  */
1206                 goto out;
1207
1208         /*
1209          * Determine which debug features should be switched on
1210          */
1211         for (; *str && *str != ','; str++) {
1212                 switch (tolower(*str)) {
1213                 case 'f':
1214                         slub_debug |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
1215                         break;
1216                 case 'z':
1217                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1218                         break;
1219                 case 'p':
1220                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1221                         break;
1222                 case 'u':
1223                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1224                         break;
1225                 case 't':
1226                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1227                         break;
1228                 case 'a':
1229                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1230                         break;
1231                 case 'o':
1232                         /*
1233                          * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
1234                          * order would increase as a result.
1235                          */
1236                         disable_higher_order_debug = 1;
1237                         break;
1238                 default:
1239                         pr_err("slub_debug option '%c' unknown. skipped\n",
1240                                *str);
1241                 }
1242         }
1243
1244 check_slabs:
1245         if (*str == ',')
1246                 slub_debug_slabs = str + 1;
1247 out:
1248         return 1;
1249 }
1250
1251 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1252
1253 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1254         unsigned long flags, const char *name,
1255         void (*ctor)(void *))
1256 {
1257         /*
1258          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1259          */
1260         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs || (name &&
1261                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)))))
1262                 flags |= slub_debug;
1263
1264         return flags;
1265 }
1266 #else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
1267 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1268                         struct page *page, void *object) {}
1269
1270 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1271         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1272
1273 static inline int free_debug_processing(
1274         struct kmem_cache *s, struct page *page,
1275         void *head, void *tail, int bulk_cnt,
1276         unsigned long addr) { return 0; }
1277
1278 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1279                         { return 1; }
1280 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1281                         void *object, u8 val) { return 1; }
1282 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1283                                         struct page *page) {}
1284 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1285                                         struct page *page) {}
1286 unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1287         unsigned long flags, const char *name,
1288         void (*ctor)(void *))
1289 {
1290         return flags;
1291 }
1292 #define slub_debug 0
1293
1294 #define disable_higher_order_debug 0
1295
1296 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1297                                                         { return 0; }
1298 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1299                                                         { return 0; }
1300 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1301                                                         int objects) {}
1302 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1303                                                         int objects) {}
1304
1305 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1306
1307 /*
1308  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
1309  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
1310  */
1311 static inline void kmalloc_large_node_hook(void *ptr, size_t size, gfp_t flags)
1312 {
1313         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
1314         kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
1315 }
1316
1317 static inline void kfree_hook(const void *x)
1318 {
1319         kmemleak_free(x);
1320         kasan_kfree_large(x);
1321 }
1322
1323 static inline void *slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1324 {
1325         void *freeptr;
1326
1327         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1328
1329         /*
1330          * Trouble is that we may no longer disable interrupts in the fast path
1331          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1332          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1333          */
1334 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1335         {
1336                 unsigned long flags;
1337
1338                 local_irq_save(flags);
1339                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
1340                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
1341                 local_irq_restore(flags);
1342         }
1343 #endif
1344         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1345                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
1346
1347         freeptr = get_freepointer(s, x);
1348         /*
1349          * kasan_slab_free() may put x into memory quarantine, delaying its
1350          * reuse. In this case the object's freelist pointer is changed.
1351          */
1352         kasan_slab_free(s, x);
1353         return freeptr;
1354 }
1355
1356 static inline void slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s,
1357                                            void *head, void *tail)
1358 {
1359 /*
1360  * Compiler cannot detect this function can be removed if slab_free_hook()
1361  * evaluates to nothing.  Thus, catch all relevant config debug options here.
1362  */
1363 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) ||                \
1364         defined(CONFIG_LOCKDEP) ||              \
1365         defined(CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK) ||       \
1366         defined(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_FREE) ||   \
1367         defined(CONFIG_KASAN)
1368
1369         void *object = head;
1370         void *tail_obj = tail ? : head;
1371         void *freeptr;
1372
1373         do {
1374                 freeptr = slab_free_hook(s, object);
1375         } while ((object != tail_obj) && (object = freeptr));
1376 #endif
1377 }
1378
1379 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1380                                 void *object)
1381 {
1382         setup_object_debug(s, page, object);
1383         kasan_init_slab_obj(s, object);
1384         if (unlikely(s->ctor)) {
1385                 kasan_unpoison_object_data(s, object);
1386                 s->ctor(object);
1387                 kasan_poison_object_data(s, object);
1388         }
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Slab allocation and freeing
1393  */
1394 static inline struct page *alloc_slab_page(struct kmem_cache *s,
1395                 gfp_t flags, int node, struct kmem_cache_order_objects oo)
1396 {
1397         struct page *page;
1398         int order = oo_order(oo);
1399
1400         flags |= __GFP_NOTRACK;
1401
1402         if (node == NUMA_NO_NODE)
1403                 page = alloc_pages(flags, order);
1404         else
1405                 page = __alloc_pages_node(node, flags, order);
1406
1407         if (page && memcg_charge_slab(page, flags, order, s)) {
1408                 __free_pages(page, order);
1409                 page = NULL;
1410         }
1411
1412         return page;
1413 }
1414
1415 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1416 /* Pre-initialize the random sequence cache */
1417 static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1418 {
1419         int err;
1420         unsigned long i, count = oo_objects(s->oo);
1421
1422         /* Bailout if already initialised */
1423         if (s->random_seq)
1424                 return 0;
1425
1426         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1427         if (err) {
1428                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1429                         s->name);
1430                 return err;
1431         }
1432
1433         /* Transform to an offset on the set of pages */
1434         if (s->random_seq) {
1435                 for (i = 0; i < count; i++)
1436                         s->random_seq[i] *= s->size;
1437         }
1438         return 0;
1439 }
1440
1441 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1442 static void __init init_freelist_randomization(void)
1443 {
1444         struct kmem_cache *s;
1445
1446         mutex_lock(&slab_mutex);
1447
1448         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1449                 init_cache_random_seq(s);
1450
1451         mutex_unlock(&slab_mutex);
1452 }
1453
1454 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1455 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1456                                 unsigned long *pos, void *start,
1457                                 unsigned long page_limit,
1458                                 unsigned long freelist_count)
1459 {
1460         unsigned int idx;
1461
1462         /*
1463          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1464          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1465          */
1466         do {
1467                 idx = s->random_seq[*pos];
1468                 *pos += 1;
1469                 if (*pos >= freelist_count)
1470                         *pos = 0;
1471         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1472
1473         return (char *)start + idx;
1474 }
1475
1476 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1477 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1478 {
1479         void *start;
1480         void *cur;
1481         void *next;
1482         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1483
1484         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1485                 return false;
1486
1487         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1488         pos = get_random_int() % freelist_count;
1489
1490         page_limit = page->objects * s->size;
1491         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1492
1493         /* First entry is used as the base of the freelist */
1494         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1495                                 freelist_count);
1496         page->freelist = cur;
1497
1498         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1499                 setup_object(s, page, cur);
1500                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1501                         freelist_count);
1502                 set_freepointer(s, cur, next);
1503                 cur = next;
1504         }
1505         setup_object(s, page, cur);
1506         set_freepointer(s, cur, NULL);
1507
1508         return true;
1509 }
1510 #else
1511 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1512 {
1513         return 0;
1514 }
1515 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1516 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1517 {
1518         return false;
1519 }
1520 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1521
1522 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1523 {
1524         struct page *page;
1525         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1526         gfp_t alloc_gfp;
1527         void *start, *p;
1528         int idx, order;
1529         bool shuffle;
1530
1531         flags &= gfp_allowed_mask;
1532
1533         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1534                 local_irq_enable();
1535
1536         flags |= s->allocflags;
1537
1538         /*
1539          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1540          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1541          */
1542         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1543         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1544                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1545
1546         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1547         if (unlikely(!page)) {
1548                 oo = s->min;
1549                 alloc_gfp = flags;
1550                 /*
1551                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1552                  * Try a lower order alloc if possible
1553                  */
1554                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1555                 if (unlikely(!page))
1556                         goto out;
1557                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1558         }
1559
1560         if (kmemcheck_enabled &&
1561             !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1562                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1563
1564                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), alloc_gfp, node);
1565
1566                 /*
1567                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1568                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1569                  */
1570                 if (s->ctor)
1571                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1572                 else
1573                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1574         }
1575
1576         page->objects = oo_objects(oo);
1577
1578         order = compound_order(page);
1579         page->slab_cache = s;
1580         __SetPageSlab(page);
1581         if (page_is_pfmemalloc(page))
1582                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1583
1584         start = page_address(page);
1585
1586         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1587                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1588
1589         kasan_poison_slab(page);
1590
1591         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1592
1593         if (!shuffle) {
1594                 for_each_object_idx(p, idx, s, start, page->objects) {
1595                         setup_object(s, page, p);
1596                         if (likely(idx < page->objects))
1597                                 set_freepointer(s, p, p + s->size);
1598                         else
1599                                 set_freepointer(s, p, NULL);
1600                 }
1601                 page->freelist = fixup_red_left(s, start);
1602         }
1603
1604         page->inuse = page->objects;
1605         page->frozen = 1;
1606
1607 out:
1608         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1609                 local_irq_disable();
1610         if (!page)
1611                 return NULL;
1612
1613         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1614                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1615                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1616                 1 << oo_order(oo));
1617
1618         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1619
1620         return page;
1621 }
1622
1623 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1624 {
1625         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK)) {
1626                 gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1627                 flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1628                 pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1629                                 invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1630         }
1631
1632         return allocate_slab(s,
1633                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1634 }
1635
1636 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1637 {
1638         int order = compound_order(page);
1639         int pages = 1 << order;
1640
1641         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1642                 void *p;
1643
1644                 slab_pad_check(s, page);
1645                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1646                                                 page->objects)
1647                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1648         }
1649
1650         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1651
1652         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1653                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1654                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1655                 -pages);
1656
1657         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1658         __ClearPageSlab(page);
1659
1660         page_mapcount_reset(page);
1661         if (current->reclaim_state)
1662                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1663         memcg_uncharge_slab(page, order, s);
1664         __free_pages(page, order);
1665 }
1666
1667 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1668         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1669
1670 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1671 {
1672         struct page *page;
1673
1674         if (need_reserve_slab_rcu)
1675                 page = virt_to_head_page(h);
1676         else
1677                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1678
1679         __free_slab(page->slab_cache, page);
1680 }
1681
1682 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1683 {
1684         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1685                 struct rcu_head *head;
1686
1687                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1688                         int order = compound_order(page);
1689                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1690
1691                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1692                         head = page_address(page) + offset;
1693                 } else {
1694                         head = &page->rcu_head;
1695                 }
1696
1697                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1698         } else
1699                 __free_slab(s, page);
1700 }
1701
1702 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1703 {
1704         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1705         free_slab(s, page);
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Management of partially allocated slabs.
1710  */
1711 static inline void
1712 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1713 {
1714         n->nr_partial++;
1715         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1716                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1717         else
1718                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1719 }
1720
1721 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1722                                 struct page *page, int tail)
1723 {
1724         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1725         __add_partial(n, page, tail);
1726 }
1727
1728 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1729                                         struct page *page)
1730 {
1731         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1732         list_del(&page->lru);
1733         n->nr_partial--;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1738  * return the pointer to the freelist.
1739  *
1740  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1741  */
1742 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1743                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1744                 int mode, int *objects)
1745 {
1746         void *freelist;
1747         unsigned long counters;
1748         struct page new;
1749
1750         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1751
1752         /*
1753          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1754          * The old freelist is the list of objects for the
1755          * per cpu allocation list.
1756          */
1757         freelist = page->freelist;
1758         counters = page->counters;
1759         new.counters = counters;
1760         *objects = new.objects - new.inuse;
1761         if (mode) {
1762                 new.inuse = page->objects;
1763                 new.freelist = NULL;
1764         } else {
1765                 new.freelist = freelist;
1766         }
1767
1768         VM_BUG_ON(new.frozen);
1769         new.frozen = 1;
1770
1771         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1772                         freelist, counters,
1773                         new.freelist, new.counters,
1774                         "acquire_slab"))
1775                 return NULL;
1776
1777         remove_partial(n, page);
1778         WARN_ON(!freelist);
1779         return freelist;
1780 }
1781
1782 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1783 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1784
1785 /*
1786  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1787  */
1788 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1789                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1790 {
1791         struct page *page, *page2;
1792         void *object = NULL;
1793         int available = 0;
1794         int objects;
1795
1796         /*
1797          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1798          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1799          * partial slab and there is none available then get_partials()
1800          * will return NULL.
1801          */
1802         if (!n || !n->nr_partial)
1803                 return NULL;
1804
1805         spin_lock(&n->list_lock);
1806         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1807                 void *t;
1808
1809                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1810                         continue;
1811
1812                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1813                 if (!t)
1814                         break;
1815
1816                 available += objects;
1817                 if (!object) {
1818                         c->page = page;
1819                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1820                         object = t;
1821                 } else {
1822                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1823                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1824                 }
1825                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1826                         || available > s->cpu_partial / 2)
1827                         break;
1828
1829         }
1830         spin_unlock(&n->list_lock);
1831         return object;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1836  */
1837 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1838                 struct kmem_cache_cpu *c)
1839 {
1840 #ifdef CONFIG_NUMA
1841         struct zonelist *zonelist;
1842         struct zoneref *z;
1843         struct zone *zone;
1844         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1845         void *object;
1846         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1847
1848         /*
1849          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1850          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1851          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1852          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1853          *
1854          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1855          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1856          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1857          * from other nodes and filled up.
1858          *
1859          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
1860          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
1861          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
1862          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1863          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1864          * with available objects.
1865          */
1866         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1867                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1868                 return NULL;
1869
1870         do {
1871                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1872                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
1873                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1874                         struct kmem_cache_node *n;
1875
1876                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1877
1878                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
1879                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1880                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1881                                 if (object) {
1882                                         /*
1883                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
1884                                          * here - if mems_allowed was updated in
1885                                          * parallel, that was a harmless race
1886                                          * between allocation and the cpuset
1887                                          * update
1888                                          */
1889                                         return object;
1890                                 }
1891                         }
1892                 }
1893         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1894 #endif
1895         return NULL;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Get a partial page, lock it and return it.
1900  */
1901 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1902                 struct kmem_cache_cpu *c)
1903 {
1904         void *object;
1905         int searchnode = node;
1906
1907         if (node == NUMA_NO_NODE)
1908                 searchnode = numa_mem_id();
1909         else if (!node_present_pages(node))
1910                 searchnode = node_to_mem_node(node);
1911
1912         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1913         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1914                 return object;
1915
1916         return get_any_partial(s, flags, c);
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1920 /*
1921  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1922  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1923  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1924  */
1925 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1926 #else
1927 /*
1928  * No preemption supported therefore also no need to check for
1929  * different cpus.
1930  */
1931 #define TID_STEP 1
1932 #endif
1933
1934 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1935 {
1936         return tid + TID_STEP;
1937 }
1938
1939 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1940 {
1941         return tid % TID_STEP;
1942 }
1943
1944 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1945 {
1946         return tid / TID_STEP;
1947 }
1948
1949 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1950 {
1951         return cpu;
1952 }
1953
1954 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1955                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1956 {
1957 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1958         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1959
1960         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1961
1962 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1963         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1964                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
1965                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1966         else
1967 #endif
1968         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1969                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1970                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1971         else
1972                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1973                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1974 #endif
1975         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1976 }
1977
1978 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1979 {
1980         int cpu;
1981
1982         for_each_possible_cpu(cpu)
1983                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * Remove the cpu slab
1988  */
1989 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1990                                 void *freelist)
1991 {
1992         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1993         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1994         int lock = 0;
1995         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1996         void *nextfree;
1997         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1998         struct page new;
1999         struct page old;
2000
2001         if (page->freelist) {
2002                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2003                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2004         }
2005
2006         /*
2007          * Stage one: Free all available per cpu objects back
2008          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
2009          * last one.
2010          *
2011          * There is no need to take the list->lock because the page
2012          * is still frozen.
2013          */
2014         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2015                 void *prior;
2016                 unsigned long counters;
2017
2018                 do {
2019                         prior = page->freelist;
2020                         counters = page->counters;
2021                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2022                         new.counters = counters;
2023                         new.inuse--;
2024                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2025
2026                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2027                         prior, counters,
2028                         freelist, new.counters,
2029                         "drain percpu freelist"));
2030
2031                 freelist = nextfree;
2032         }
2033
2034         /*
2035          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2036          * list presence reflects the actual number of objects
2037          * during unfreeze.
2038          *
2039          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2040          * with the count. If there is a mismatch then the page
2041          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2042          *
2043          * Then we restart the process which may have to remove
2044          * the page from the list that we just put it on again
2045          * because the number of objects in the slab may have
2046          * changed.
2047          */
2048 redo:
2049
2050         old.freelist = page->freelist;
2051         old.counters = page->counters;
2052         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2053
2054         /* Determine target state of the slab */
2055         new.counters = old.counters;
2056         if (freelist) {
2057                 new.inuse--;
2058                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2059                 new.freelist = freelist;
2060         } else
2061                 new.freelist = old.freelist;
2062
2063         new.frozen = 0;
2064
2065         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2066                 m = M_FREE;
2067         else if (new.freelist) {
2068                 m = M_PARTIAL;
2069                 if (!lock) {
2070                         lock = 1;
2071                         /*
2072                          * Taking the spinlock removes the possiblity
2073                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2074                          * is frozen
2075                          */
2076                         spin_lock(&n->list_lock);
2077                 }
2078         } else {
2079                 m = M_FULL;
2080                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
2081                         lock = 1;
2082                         /*
2083                          * This also ensures that the scanning of full
2084                          * slabs from diagnostic functions will not see
2085                          * any frozen slabs.
2086                          */
2087                         spin_lock(&n->list_lock);
2088                 }
2089         }
2090
2091         if (l != m) {
2092
2093                 if (l == M_PARTIAL)
2094
2095                         remove_partial(n, page);
2096
2097                 else if (l == M_FULL)
2098
2099                         remove_full(s, n, page);
2100
2101                 if (m == M_PARTIAL) {
2102
2103                         add_partial(n, page, tail);
2104                         stat(s, tail);
2105
2106                 } else if (m == M_FULL) {
2107
2108                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2109                         add_full(s, n, page);
2110
2111                 }
2112         }
2113
2114         l = m;
2115         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2116                                 old.freelist, old.counters,
2117                                 new.freelist, new.counters,
2118                                 "unfreezing slab"))
2119                 goto redo;
2120
2121         if (lock)
2122                 spin_unlock(&n->list_lock);
2123
2124         if (m == M_FREE) {
2125                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2126                 discard_slab(s, page);
2127                 stat(s, FREE_SLAB);
2128         }
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2133  *
2134  * This function must be called with interrupts disabled
2135  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2136  * to guarantee no concurrent accesses).
2137  */
2138 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2139                 struct kmem_cache_cpu *c)
2140 {
2141 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2142         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2143         struct page *page, *discard_page = NULL;
2144
2145         while ((page = c->partial)) {
2146                 struct page new;
2147                 struct page old;
2148
2149                 c->partial = page->next;
2150
2151                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2152                 if (n != n2) {
2153                         if (n)
2154                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2155
2156                         n = n2;
2157                         spin_lock(&n->list_lock);
2158                 }
2159
2160                 do {
2161
2162                         old.freelist = page->freelist;
2163                         old.counters = page->counters;
2164                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2165
2166                         new.counters = old.counters;
2167                         new.freelist = old.freelist;
2168
2169                         new.frozen = 0;
2170
2171                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2172                                 old.freelist, old.counters,
2173                                 new.freelist, new.counters,
2174                                 "unfreezing slab"));
2175
2176                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2177                         page->next = discard_page;
2178                         discard_page = page;
2179                 } else {
2180                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2181                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2182                 }
2183         }
2184
2185         if (n)
2186                 spin_unlock(&n->list_lock);
2187
2188         while (discard_page) {
2189                 page = discard_page;
2190                 discard_page = discard_page->next;
2191
2192                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2193                 discard_slab(s, page);
2194                 stat(s, FREE_SLAB);
2195         }
2196 #endif
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
2201  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
2202  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
2203  * onto a random cpus partial slot.
2204  *
2205  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2206  * per node partial list.
2207  */
2208 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2209 {
2210 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2211         struct page *oldpage;
2212         int pages;
2213         int pobjects;
2214
2215         preempt_disable();
2216         do {
2217                 pages = 0;
2218                 pobjects = 0;
2219                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2220
2221                 if (oldpage) {
2222                         pobjects = oldpage->pobjects;
2223                         pages = oldpage->pages;
2224                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
2225                                 unsigned long flags;
2226                                 /*
2227                                  * partial array is full. Move the existing
2228                                  * set to the per node partial list.
2229                                  */
2230                                 local_irq_save(flags);
2231                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2232                                 local_irq_restore(flags);
2233                                 oldpage = NULL;
2234                                 pobjects = 0;
2235                                 pages = 0;
2236                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2237                         }
2238                 }
2239
2240                 pages++;
2241                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2242
2243                 page->pages = pages;
2244                 page->pobjects = pobjects;
2245                 page->next = oldpage;
2246
2247         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2248                                                                 != oldpage);
2249         if (unlikely(!s->cpu_partial)) {
2250                 unsigned long flags;
2251
2252                 local_irq_save(flags);
2253                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2254                 local_irq_restore(flags);
2255         }
2256         preempt_enable();
2257 #endif
2258 }
2259
2260 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2261 {
2262         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2263         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2264
2265         c->tid = next_tid(c->tid);
2266         c->page = NULL;
2267         c->freelist = NULL;
2268 }
2269
2270 /*
2271  * Flush cpu slab.
2272  *
2273  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2274  */
2275 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2276 {
2277         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2278
2279         if (likely(c)) {
2280                 if (c->page)
2281                         flush_slab(s, c);
2282
2283                 unfreeze_partials(s, c);
2284         }
2285 }
2286
2287 static void flush_cpu_slab(void *d)
2288 {
2289         struct kmem_cache *s = d;
2290
2291         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2292 }
2293
2294 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2295 {
2296         struct kmem_cache *s = info;
2297         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2298
2299         return c->page || c->partial;
2300 }
2301
2302 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2303 {
2304         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2309  * necessary.
2310  */
2311 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2312 {
2313         struct kmem_cache *s;
2314         unsigned long flags;
2315
2316         mutex_lock(&slab_mutex);
2317         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2318                 local_irq_save(flags);
2319                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2320                 local_irq_restore(flags);
2321         }
2322         mutex_unlock(&slab_mutex);
2323         return 0;
2324 }
2325
2326 /*
2327  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2328  * locality expectations.
2329  */
2330 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2331 {
2332 #ifdef CONFIG_NUMA
2333         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2334                 return 0;
2335 #endif
2336         return 1;
2337 }
2338
2339 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2340 static int count_free(struct page *page)
2341 {
2342         return page->objects - page->inuse;
2343 }
2344
2345 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2346 {
2347         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2348 }
2349 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2350
2351 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2352 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2353                                         int (*get_count)(struct page *))
2354 {
2355         unsigned long flags;
2356         unsigned long x = 0;
2357         struct page *page;
2358
2359         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2360         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2361                 x += get_count(page);
2362         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2363         return x;
2364 }
2365 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2366
2367 static noinline void
2368 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2369 {
2370 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2371         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2372                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2373         int node;
2374         struct kmem_cache_node *n;
2375
2376         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2377                 return;
2378
2379         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2380                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2381         pr_warn("  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, default order: %d, min order: %d\n",
2382                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2383                 oo_order(s->min));
2384
2385         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2386                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2387                         s->name);
2388
2389         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2390                 unsigned long nr_slabs;
2391                 unsigned long nr_objs;
2392                 unsigned long nr_free;
2393
2394                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2395                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2396                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2397
2398                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2399                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2400         }
2401 #endif
2402 }
2403
2404 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2405                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2406 {
2407         void *freelist;
2408         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2409         struct page *page;
2410
2411         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2412
2413         if (freelist)
2414                 return freelist;
2415
2416         page = new_slab(s, flags, node);
2417         if (page) {
2418                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2419                 if (c->page)
2420                         flush_slab(s, c);
2421
2422                 /*
2423                  * No other reference to the page yet so we can
2424                  * muck around with it freely without cmpxchg
2425                  */
2426                 freelist = page->freelist;
2427                 page->freelist = NULL;
2428
2429                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2430                 c->page = page;
2431                 *pc = c;
2432         } else
2433                 freelist = NULL;
2434
2435         return freelist;
2436 }
2437
2438 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2439 {
2440         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2441                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2442
2443         return true;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2448  * per cpu freelist or deactivate the page.
2449  *
2450  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2451  *
2452  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2453  *
2454  * This function must be called with interrupt disabled.
2455  */
2456 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2457 {
2458         struct page new;
2459         unsigned long counters;
2460         void *freelist;
2461
2462         do {
2463                 freelist = page->freelist;
2464                 counters = page->counters;
2465
2466                 new.counters = counters;
2467                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2468
2469                 new.inuse = page->objects;
2470                 new.frozen = freelist != NULL;
2471
2472         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2473                 freelist, counters,
2474                 NULL, new.counters,
2475                 "get_freelist"));
2476
2477         return freelist;
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2482  * debugging duties.
2483  *
2484  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2485  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2486  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2487  *
2488  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2489  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2490  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2491  *
2492  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2493  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2494  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2495  *
2496  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2497  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2498  */
2499 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2500                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2501 {
2502         void *freelist;
2503         struct page *page;
2504
2505         page = c->page;
2506         if (!page)
2507                 goto new_slab;
2508 redo:
2509
2510         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2511                 int searchnode = node;
2512
2513                 if (node != NUMA_NO_NODE && !node_present_pages(node))
2514                         searchnode = node_to_mem_node(node);
2515
2516                 if (unlikely(!node_match(page, searchnode))) {
2517                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2518                         deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2519                         c->page = NULL;
2520                         c->freelist = NULL;
2521                         goto new_slab;
2522                 }
2523         }
2524
2525         /*
2526          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2527          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2528          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2529          */
2530         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2531                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2532                 c->page = NULL;
2533                 c->freelist = NULL;
2534                 goto new_slab;
2535         }
2536
2537         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2538         freelist = c->freelist;
2539         if (freelist)
2540                 goto load_freelist;
2541
2542         freelist = get_freelist(s, page);
2543
2544         if (!freelist) {
2545                 c->page = NULL;
2546                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2547                 goto new_slab;
2548         }
2549
2550         stat(s, ALLOC_REFILL);
2551
2552 load_freelist:
2553         /*
2554          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2555          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2556          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2557          */
2558         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2559         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2560         c->tid = next_tid(c->tid);
2561         return freelist;
2562
2563 new_slab:
2564
2565         if (c->partial) {
2566                 page = c->page = c->partial;
2567                 c->partial = page->next;
2568                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2569                 c->freelist = NULL;
2570                 goto redo;
2571         }
2572
2573         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2574
2575         if (unlikely(!freelist)) {
2576                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2577                 return NULL;
2578         }
2579
2580         page = c->page;
2581         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2582                 goto load_freelist;
2583
2584         /* Only entered in the debug case */
2585         if (kmem_cache_debug(s) &&
2586                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2587                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2588
2589         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2590         c->page = NULL;
2591         c->freelist = NULL;
2592         return freelist;
2593 }
2594
2595 /*
2596  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2597  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2598  */
2599 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2600                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2601 {
2602         void *p;
2603         unsigned long flags;
2604
2605         local_irq_save(flags);
2606 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2607         /*
2608          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2609          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2610          * pointer.
2611          */
2612         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2613 #endif
2614
2615         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2616         local_irq_restore(flags);
2617         return p;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2622  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2623  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2624  *
2625  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2626  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2627  *
2628  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2629  */
2630 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2631                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2632 {
2633         void *object;
2634         struct kmem_cache_cpu *c;
2635         struct page *page;
2636         unsigned long tid;
2637
2638         s = slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags);
2639         if (!s)
2640                 return NULL;
2641 redo:
2642         /*
2643          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2644          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2645          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2646          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2647          *
2648          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2649          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPT so we need
2650          * to check if it is matched or not.
2651          */
2652         do {
2653                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2654                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2655         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2656                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2657
2658         /*
2659          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2660          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2661          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2662          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2663          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2664          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2665          */
2666         barrier();
2667
2668         /*
2669          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2670          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2671          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2672          * linked list in between.
2673          */
2674
2675         object = c->freelist;
2676         page = c->page;
2677         if (unlikely(!object || !node_match(page, node))) {
2678                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2679                 stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2680         } else {
2681                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2682
2683                 /*
2684                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2685                  * operation and if we are on the right processor.
2686                  *
2687                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2688                  * semantics!)
2689                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2690                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2691                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2692                  *
2693                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2694                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2695                  * other cpus.
2696                  */
2697                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2698                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2699                                 object, tid,
2700                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2701
2702                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2703                         goto redo;
2704                 }
2705                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2706                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2707         }
2708
2709         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2710                 memset(object, 0, s->object_size);
2711
2712         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, 1, &object);
2713
2714         return object;
2715 }
2716
2717 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2718                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2719 {
2720         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2721 }
2722
2723 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2724 {
2725         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2726
2727         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2728                                 s->size, gfpflags);
2729
2730         return ret;
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2733
2734 #ifdef CONFIG_TRACING
2735 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2736 {
2737         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2738         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2739         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2740         return ret;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2743 #endif
2744
2745 #ifdef CONFIG_NUMA
2746 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2747 {
2748         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2749
2750         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2751                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2752
2753         return ret;
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2756
2757 #ifdef CONFIG_TRACING
2758 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2759                                     gfp_t gfpflags,
2760                                     int node, size_t size)
2761 {
2762         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2763
2764         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2765                            size, s->size, gfpflags, node);
2766
2767         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2768         return ret;
2769 }
2770 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2771 #endif
2772 #endif
2773
2774 /*
2775  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2776  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2777  *
2778  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2779  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2780  * handling required then we can return immediately.
2781  */
2782 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2783                         void *head, void *tail, int cnt,
2784                         unsigned long addr)
2785
2786 {
2787         void *prior;
2788         int was_frozen;
2789         struct page new;
2790         unsigned long counters;
2791         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2792         unsigned long uninitialized_var(flags);
2793
2794         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2795
2796         if (kmem_cache_debug(s) &&
2797             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2798                 return;
2799
2800         do {
2801                 if (unlikely(n)) {
2802                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2803                         n = NULL;
2804                 }
2805                 prior = page->freelist;
2806                 counters = page->counters;
2807                 set_freepointer(s, tail, prior);
2808                 new.counters = counters;
2809                 was_frozen = new.frozen;
2810                 new.inuse -= cnt;
2811                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2812
2813                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2814
2815                                 /*
2816                                  * Slab was on no list before and will be
2817                                  * partially empty
2818                                  * We can defer the list move and instead
2819                                  * freeze it.
2820                                  */
2821                                 new.frozen = 1;
2822
2823                         } else { /* Needs to be taken off a list */
2824
2825                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2826                                 /*
2827                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2828                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2829                                  * drop the list_lock without any processing.
2830                                  *
2831                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2832                                  * other processors updating the list of slabs.
2833                                  */
2834                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2835
2836                         }
2837                 }
2838
2839         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2840                 prior, counters,
2841                 head, new.counters,
2842                 "__slab_free"));
2843
2844         if (likely(!n)) {
2845
2846                 /*
2847                  * If we just froze the page then put it onto the
2848                  * per cpu partial list.
2849                  */
2850                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2851                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2852                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2853                 }
2854                 /*
2855                  * The list lock was not taken therefore no list
2856                  * activity can be necessary.
2857                  */
2858                 if (was_frozen)
2859                         stat(s, FREE_FROZEN);
2860                 return;
2861         }
2862
2863         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
2864                 goto slab_empty;
2865
2866         /*
2867          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2868          * then add it.
2869          */
2870         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
2871                 if (kmem_cache_debug(s))
2872                         remove_full(s, n, page);
2873                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2874                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2875         }
2876         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2877         return;
2878
2879 slab_empty:
2880         if (prior) {
2881                 /*
2882                  * Slab on the partial list.
2883                  */
2884                 remove_partial(n, page);
2885                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2886         } else {
2887                 /* Slab must be on the full list */
2888                 remove_full(s, n, page);
2889         }
2890
2891         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2892         stat(s, FREE_SLAB);
2893         discard_slab(s, page);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2898  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2899  *
2900  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2901  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2902  * the item before.
2903  *
2904  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2905  * with all sorts of special processing.
2906  *
2907  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
2908  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
2909  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
2910  */
2911 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
2912                                 struct page *page, void *head, void *tail,
2913                                 int cnt, unsigned long addr)
2914 {
2915         void *tail_obj = tail ? : head;
2916         struct kmem_cache_cpu *c;
2917         unsigned long tid;
2918 redo:
2919         /*
2920          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2921          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2922          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2923          * during the cmpxchg then the free will succeed.
2924          */
2925         do {
2926                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2927                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2928         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2929                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2930
2931         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
2932         barrier();
2933
2934         if (likely(page == c->page)) {
2935                 set_freepointer(s, tail_obj, c->freelist);
2936
2937                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2938                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2939                                 c->freelist, tid,
2940                                 head, next_tid(tid)))) {
2941
2942                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2943                         goto redo;
2944                 }
2945                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2946         } else
2947                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
2948
2949 }
2950
2951 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2952                                       void *head, void *tail, int cnt,
2953                                       unsigned long addr)
2954 {
2955         slab_free_freelist_hook(s, head, tail);
2956         /*
2957          * slab_free_freelist_hook() could have put the items into quarantine.
2958          * If so, no need to free them.
2959          */
2960         if (s->flags & SLAB_KASAN && !(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2961                 return;
2962         do_slab_free(s, page, head, tail, cnt, addr);
2963 }
2964
2965 #ifdef CONFIG_KASAN
2966 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
2967 {
2968         do_slab_free(cache, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, addr);
2969 }
2970 #endif
2971
2972 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2973 {
2974         s = cache_from_obj(s, x);
2975         if (!s)
2976                 return;
2977         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
2978         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2979 }
2980 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2981
2982 struct detached_freelist {
2983         struct page *page;
2984         void *tail;
2985         void *freelist;
2986         int cnt;
2987         struct kmem_cache *s;
2988 };
2989
2990 /*
2991  * This function progressively scans the array with free objects (with
2992  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
2993  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
2994  * page/objects.  This can happen without any need for
2995  * synchronization, because the objects are owned by running process.
2996  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
2997  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
2998  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
2999  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3000  * to performance reasons.
3001  */
3002 static inline
3003 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3004                             void **p, struct detached_freelist *df)
3005 {
3006         size_t first_skipped_index = 0;
3007         int lookahead = 3;
3008         void *object;
3009         struct page *page;
3010
3011         /* Always re-init detached_freelist */
3012         df->page = NULL;
3013
3014         do {
3015                 object = p[--size];
3016                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
3017         } while (!object && size);
3018
3019         if (!object)
3020                 return 0;
3021
3022         page = virt_to_head_page(object);
3023         if (!s) {
3024                 /* Handle kalloc'ed objects */
3025                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3026                         BUG_ON(!PageCompound(page));
3027                         kfree_hook(object);
3028                         __free_pages(page, compound_order(page));
3029                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3030                         return size;
3031                 }
3032                 /* Derive kmem_cache from object */
3033                 df->s = page->slab_cache;
3034         } else {
3035                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3036         }
3037
3038         /* Start new detached freelist */
3039         df->page = page;
3040         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3041         df->tail = object;
3042         df->freelist = object;
3043         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3044         df->cnt = 1;
3045
3046         while (size) {
3047                 object = p[--size];
3048                 if (!object)
3049                         continue; /* Skip processed objects */
3050
3051                 /* df->page is always set at this point */
3052                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3053                         /* Opportunity build freelist */
3054                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3055                         df->freelist = object;
3056                         df->cnt++;
3057                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3058
3059                         continue;
3060                 }
3061
3062                 /* Limit look ahead search */
3063                 if (!--lookahead)
3064                         break;
3065
3066                 if (!first_skipped_index)
3067                         first_skipped_index = size + 1;
3068         }
3069
3070         return first_skipped_index;
3071 }
3072
3073 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3074 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3075 {
3076         if (WARN_ON(!size))
3077                 return;
3078
3079         do {
3080                 struct detached_freelist df;
3081
3082                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3083                 if (unlikely(!df.page))
3084                         continue;
3085
3086                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3087         } while (likely(size));
3088 }
3089 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3090
3091 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3092 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3093                           void **p)
3094 {
3095         struct kmem_cache_cpu *c;
3096         int i;
3097
3098         /* memcg and kmem_cache debug support */
3099         s = slab_pre_alloc_hook(s, flags);
3100         if (unlikely(!s))
3101                 return false;
3102         /*
3103          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3104          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3105          * handlers invoking normal fastpath.
3106          */
3107         local_irq_disable();
3108         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3109
3110         for (i = 0; i < size; i++) {
3111                 void *object = c->freelist;
3112
3113                 if (unlikely(!object)) {
3114                         /*
3115                          * Invoking slow path likely have side-effect
3116                          * of re-populating per CPU c->freelist
3117                          */
3118                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3119                                             _RET_IP_, c);
3120                         if (unlikely(!p[i]))
3121                                 goto error;
3122
3123                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3124                         continue; /* goto for-loop */
3125                 }
3126                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3127                 p[i] = object;
3128         }
3129         c->tid = next_tid(c->tid);
3130         local_irq_enable();
3131
3132         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3133         if (unlikely(flags & __GFP_ZERO)) {
3134                 int j;
3135
3136                 for (j = 0; j < i; j++)
3137                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3138         }
3139
3140         /* memcg and kmem_cache debug support */
3141         slab_post_alloc_hook(s, flags, size, p);
3142         return i;
3143 error:
3144         local_irq_enable();
3145         slab_post_alloc_hook(s, flags, i, p);
3146         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3147         return 0;
3148 }
3149 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3150
3151
3152 /*
3153  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3154  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3155  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3156  * another.
3157  *
3158  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3159  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3160  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3161  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3162  * locking overhead.
3163  */
3164
3165 /*
3166  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3167  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3168  * and increases the number of allocations possible without having to
3169  * take the list_lock.
3170  */
3171 static int slub_min_order;
3172 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3173 static int slub_min_objects;
3174
3175 /*
3176  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3177  *
3178  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3179  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3180  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3181  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3182  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3183  * would be wasted.
3184  *
3185  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3186  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3187  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3188  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3189  *
3190  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3191  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3192  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3193  * of space in favor of a small page order.
3194  *
3195  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3196  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3197  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3198  * the smallest order which will fit the object.
3199  */
3200 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
3201                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
3202 {
3203         int order;
3204         int rem;
3205         int min_order = slub_min_order;
3206
3207         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3208                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3209
3210         for (order = max(min_order, get_order(min_objects * size + reserved));
3211                         order <= max_order; order++) {
3212
3213                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
3214
3215                 rem = (slab_size - reserved) % size;
3216
3217                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3218                         break;
3219         }
3220
3221         return order;
3222 }
3223
3224 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
3225 {
3226         int order;
3227         int min_objects;
3228         int fraction;
3229         int max_objects;
3230
3231         /*
3232          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3233          * works by first attempting to generate a layout with
3234          * the best configuration and backing off gradually.
3235          *
3236          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3237          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3238          */
3239         min_objects = slub_min_objects;
3240         if (!min_objects)
3241                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3242         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
3243         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3244
3245         while (min_objects > 1) {
3246                 fraction = 16;
3247                 while (fraction >= 4) {
3248                         order = slab_order(size, min_objects,
3249                                         slub_max_order, fraction, reserved);
3250                         if (order <= slub_max_order)
3251                                 return order;
3252                         fraction /= 2;
3253                 }
3254                 min_objects--;
3255         }
3256
3257         /*
3258          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3259          * lets see if we can place a single object there.
3260          */
3261         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
3262         if (order <= slub_max_order)
3263                 return order;
3264
3265         /*
3266          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3267          */
3268         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
3269         if (order < MAX_ORDER)
3270                 return order;
3271         return -ENOSYS;
3272 }
3273
3274 static void
3275 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3276 {
3277         n->nr_partial = 0;
3278         spin_lock_init(&n->list_lock);
3279         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3280 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3281         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3282         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3283         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3284 #endif
3285 }
3286
3287 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3288 {
3289         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3290                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3291
3292         /*
3293          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3294          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3295          */
3296         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3297                                      2 * sizeof(void *));
3298
3299         if (!s->cpu_slab)
3300                 return 0;
3301
3302         init_kmem_cache_cpus(s);
3303
3304         return 1;
3305 }
3306
3307 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3308
3309 /*
3310  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3311  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3312  * possible.
3313  *
3314  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3315  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3316  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3317  */
3318 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3319 {
3320         struct page *page;
3321         struct kmem_cache_node *n;
3322
3323         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3324
3325         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3326
3327         BUG_ON(!page);
3328         if (page_to_nid(page) != node) {
3329                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3330                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3331         }
3332
3333         n = page->freelist;
3334         BUG_ON(!n);
3335         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3336         page->inuse = 1;
3337         page->frozen = 0;
3338         kmem_cache_node->node[node] = n;
3339 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3340         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3341         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3342 #endif
3343         kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3344                       GFP_KERNEL);
3345         init_kmem_cache_node(n);
3346         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3347
3348         /*
3349          * No locks need to be taken here as it has just been
3350          * initialized and there is no concurrent access.
3351          */
3352         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3353 }
3354
3355 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3356 {
3357         int node;
3358         struct kmem_cache_node *n;
3359
3360         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3361                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3362                 s->node[node] = NULL;
3363         }
3364 }
3365
3366 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3367 {
3368         cache_random_seq_destroy(s);
3369         free_percpu(s->cpu_slab);
3370         free_kmem_cache_nodes(s);
3371 }
3372
3373 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3374 {
3375         int node;
3376
3377         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3378                 struct kmem_cache_node *n;
3379
3380                 if (slab_state == DOWN) {
3381                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3382                         continue;
3383                 }
3384                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3385                                                 GFP_KERNEL, node);
3386
3387                 if (!n) {
3388                         free_kmem_cache_nodes(s);
3389                         return 0;
3390                 }
3391
3392                 s->node[node] = n;
3393                 init_kmem_cache_node(n);
3394         }
3395         return 1;
3396 }
3397
3398 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3399 {
3400         if (min < MIN_PARTIAL)
3401                 min = MIN_PARTIAL;
3402         else if (min > MAX_PARTIAL)
3403                 min = MAX_PARTIAL;
3404         s->min_partial = min;
3405 }
3406
3407 /*
3408  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3409  * a slab object.
3410  */
3411 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3412 {
3413         unsigned long flags = s->flags;
3414         size_t size = s->object_size;
3415         int order;
3416
3417         /*
3418          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3419          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3420          * the possible location of the free pointer.
3421          */
3422         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3423
3424 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3425         /*
3426          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3427          * the slab may touch the object after free or before allocation
3428          * then we should never poison the object itself.
3429          */
3430         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
3431                         !s->ctor)
3432                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3433         else
3434                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3435
3436
3437         /*
3438          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3439          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3440          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3441          */
3442         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3443                 size += sizeof(void *);
3444 #endif
3445
3446         /*
3447          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3448          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3449          */
3450         s->inuse = size;
3451
3452         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3453                 s->ctor)) {
3454                 /*
3455                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3456                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3457                  * kmem_cache_free.
3458                  *
3459                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3460                  * destructor or are poisoning the objects.
3461                  */
3462                 s->offset = size;
3463                 size += sizeof(void *);
3464         }
3465
3466 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3467         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3468                 /*
3469                  * Need to store information about allocs and frees after
3470                  * the object.
3471                  */
3472                 size += 2 * sizeof(struct track);
3473 #endif
3474
3475         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3476 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3477         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3478                 /*
3479                  * Add some empty padding so that we can catch
3480                  * overwrites from earlier objects rather than let
3481                  * tracking information or the free pointer be
3482                  * corrupted if a user writes before the start
3483                  * of the object.
3484                  */
3485                 size += sizeof(void *);
3486
3487                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3488                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3489                 size += s->red_left_pad;
3490         }
3491 #endif
3492
3493         /*
3494          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3495          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3496          * each object to conform to the alignment.
3497          */
3498         size = ALIGN(size, s->align);
3499         s->size = size;
3500         if (forced_order >= 0)
3501                 order = forced_order;
3502         else
3503                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3504
3505         if (order < 0)
3506                 return 0;
3507
3508         s->allocflags = 0;
3509         if (order)
3510                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3511
3512         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3513                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3514
3515         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3516                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3517
3518         /*
3519          * Determine the number of objects per slab
3520          */
3521         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3522         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3523         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3524                 s->max = s->oo;
3525
3526         return !!oo_objects(s->oo);
3527 }
3528
3529 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3530 {
3531         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3532         s->reserved = 0;
3533
3534         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3535                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3536
3537         if (!calculate_sizes(s, -1))
3538                 goto error;
3539         if (disable_higher_order_debug) {
3540                 /*
3541                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3542                  * order increased.
3543                  */
3544                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3545                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3546                         s->offset = 0;
3547                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3548                                 goto error;
3549                 }
3550         }
3551
3552 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3553     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3554         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3555                 /* Enable fast mode */
3556                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3557 #endif
3558
3559         /*
3560          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3561          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3562          */
3563         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3564
3565         /*
3566          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3567          * per cpu partial lists of a processor.
3568          *
3569          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3570          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3571          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3572          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3573          *
3574          * This setting also determines
3575          *
3576          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3577          *    per node list when we reach the limit.
3578          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3579          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3580          *    50% to keep some capacity around for frees.
3581          */
3582         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3583                 s->cpu_partial = 0;
3584         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3585                 s->cpu_partial = 2;
3586         else if (s->size >= 1024)
3587                 s->cpu_partial = 6;
3588         else if (s->size >= 256)
3589                 s->cpu_partial = 13;
3590         else
3591                 s->cpu_partial = 30;
3592
3593 #ifdef CONFIG_NUMA
3594         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3595 #endif
3596
3597         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3598         if (slab_state >= UP) {
3599                 if (init_cache_random_seq(s))
3600                         goto error;
3601         }
3602
3603         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3604                 goto error;
3605
3606         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3607                 return 0;
3608
3609         free_kmem_cache_nodes(s);
3610 error:
3611         if (flags & SLAB_PANIC)
3612                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3613                       s->name, (unsigned long)s->size, s->size,
3614                       oo_order(s->oo), s->offset, flags);
3615         return -EINVAL;
3616 }
3617
3618 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3619                                                         const char *text)
3620 {
3621 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3622         void *addr = page_address(page);
3623         void *p;
3624         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3625                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3626         if (!map)
3627                 return;
3628         slab_err(s, page, text, s->name);
3629         slab_lock(page);
3630
3631         get_map(s, page, map);
3632         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3633
3634                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3635                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3636                         print_tracking(s, p);
3637                 }
3638         }
3639         slab_unlock(page);
3640         kfree(map);
3641 #endif
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3646  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3647  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3648  */
3649 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3650 {
3651         LIST_HEAD(discard);
3652         struct page *page, *h;
3653
3654         BUG_ON(irqs_disabled());
3655         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3656         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3657                 if (!page->inuse) {
3658                         remove_partial(n, page);
3659                         list_add(&page->lru, &discard);
3660                 } else {
3661                         list_slab_objects(s, page,
3662                         "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3663                 }
3664         }
3665         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3666
3667         list_for_each_entry_safe(page, h, &discard, lru)
3668                 discard_slab(s, page);
3669 }
3670
3671 /*
3672  * Release all resources used by a slab cache.
3673  */
3674 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3675 {
3676         int node;
3677         struct kmem_cache_node *n;
3678
3679         flush_all(s);
3680         /* Attempt to free all objects */
3681         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3682                 free_partial(s, n);
3683                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3684                         return 1;
3685         }
3686         return 0;
3687 }
3688
3689 /********************************************************************
3690  *              Kmalloc subsystem
3691  *******************************************************************/
3692
3693 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3694 {
3695         get_option(&str, &slub_min_order);
3696
3697         return 1;
3698 }
3699
3700 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3701
3702 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3703 {
3704         get_option(&str, &slub_max_order);
3705         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3706
3707         return 1;
3708 }
3709
3710 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3711
3712 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3713 {
3714         get_option(&str, &slub_min_objects);
3715
3716         return 1;
3717 }
3718
3719 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3720
3721 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3722 {
3723         struct kmem_cache *s;
3724         void *ret;
3725
3726         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3727                 return kmalloc_large(size, flags);
3728
3729         s = kmalloc_slab(size, flags);
3730
3731         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3732                 return s;
3733
3734         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3735
3736         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3737
3738         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3739
3740         return ret;
3741 }
3742 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3743
3744 #ifdef CONFIG_NUMA
3745 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3746 {
3747         struct page *page;
3748         void *ptr = NULL;
3749
3750         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3751         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3752         if (page)
3753                 ptr = page_address(page);
3754
3755         kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3756         return ptr;
3757 }
3758
3759 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3760 {
3761         struct kmem_cache *s;
3762         void *ret;
3763
3764         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3765                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3766
3767                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3768                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3769                                    flags, node);
3770
3771                 return ret;
3772         }
3773
3774         s = kmalloc_slab(size, flags);
3775
3776         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3777                 return s;
3778
3779         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3780
3781         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3782
3783         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3784
3785         return ret;
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3788 #endif
3789
3790 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
3791 /*
3792  * Rejects objects that are incorrectly sized.
3793  *
3794  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
3795  * to indicate an error.
3796  */
3797 const char *__check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
3798                                 struct page *page)
3799 {
3800         struct kmem_cache *s;
3801         unsigned long offset;
3802         size_t object_size;
3803
3804         /* Find object and usable object size. */
3805         s = page->slab_cache;
3806         object_size = slab_ksize(s);
3807
3808         /* Reject impossible pointers. */
3809         if (ptr < page_address(page))
3810                 return s->name;
3811
3812         /* Find offset within object. */
3813         offset = (ptr - page_address(page)) % s->size;
3814
3815         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
3816         if (kmem_cache_debug(s) && s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3817                 if (offset < s->red_left_pad)
3818                         return s->name;
3819                 offset -= s->red_left_pad;
3820         }
3821
3822         /* Allow address range falling entirely within object size. */
3823         if (offset <= object_size && n <= object_size - offset)
3824                 return NULL;
3825
3826         return s->name;
3827 }
3828 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
3829
3830 static size_t __ksize(const void *object)
3831 {
3832         struct page *page;
3833
3834         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3835                 return 0;
3836
3837         page = virt_to_head_page(object);
3838
3839         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3840                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3841                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3842         }
3843
3844         return slab_ksize(page->slab_cache);
3845 }
3846
3847 size_t ksize(const void *object)
3848 {
3849         size_t size = __ksize(object);
3850         /* We assume that ksize callers could use whole allocated area,
3851          * so we need to unpoison this area.
3852          */
3853         kasan_unpoison_shadow(object, size);
3854         return size;
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3857
3858 void kfree(const void *x)
3859 {
3860         struct page *page;
3861         void *object = (void *)x;
3862
3863         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3864
3865         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3866                 return;
3867
3868         page = virt_to_head_page(x);
3869         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3870                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3871                 kfree_hook(x);
3872                 __free_pages(page, compound_order(page));
3873                 return;
3874         }
3875         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
3876 }
3877 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3878
3879 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
3880
3881 /*
3882  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
3883  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
3884  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
3885  *
3886  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3887  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3888  * are freed in them.
3889  */
3890 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s, bool deactivate)
3891 {
3892         int node;
3893         int i;
3894         struct kmem_cache_node *n;
3895         struct page *page;
3896         struct page *t;
3897         struct list_head discard;
3898         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
3899         unsigned long flags;
3900         int ret = 0;
3901
3902         if (deactivate) {
3903                 /*
3904                  * Disable empty slabs caching. Used to avoid pinning offline
3905                  * memory cgroups by kmem pages that can be freed.
3906                  */
3907                 s->cpu_partial = 0;
3908                 s->min_partial = 0;
3909
3910                 /*
3911                  * s->cpu_partial is checked locklessly (see put_cpu_partial),
3912                  * so we have to make sure the change is visible.
3913                  */
3914                 synchronize_sched();
3915         }
3916
3917         flush_all(s);
3918         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3919                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
3920                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
3921                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
3922
3923                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3924
3925                 /*
3926                  * Build lists of slabs to discard or promote.
3927                  *
3928                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3929                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3930                  */
3931                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3932                         int free = page->objects - page->inuse;
3933
3934                         /* Do not reread page->inuse */
3935                         barrier();
3936
3937                         /* We do not keep full slabs on the list */
3938                         BUG_ON(free <= 0);
3939
3940                         if (free == page->objects) {
3941                                 list_move(&page->lru, &discard);
3942                                 n->nr_partial--;
3943                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
3944                                 list_move(&page->lru, promote + free - 1);
3945                 }
3946
3947                 /*
3948                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
3949                  * partial list.
3950                  */
3951                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
3952                         list_splice(promote + i, &n->partial);
3953
3954                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3955
3956                 /* Release empty slabs */
3957                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, lru)
3958                         discard_slab(s, page);
3959
3960                 if (slabs_node(s, node))
3961                         ret = 1;
3962         }
3963
3964         return ret;
3965 }
3966
3967 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3968 {
3969         struct kmem_cache *s;
3970
3971         mutex_lock(&slab_mutex);
3972         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3973                 __kmem_cache_shrink(s, false);
3974         mutex_unlock(&slab_mutex);
3975
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3980 {
3981         struct kmem_cache_node *n;
3982         struct kmem_cache *s;
3983         struct memory_notify *marg = arg;
3984         int offline_node;
3985
3986         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3987
3988         /*
3989          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3990          * for it yet.
3991          */
3992         if (offline_node < 0)
3993                 return;
3994
3995         mutex_lock(&slab_mutex);
3996         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3997                 n = get_node(s, offline_node);
3998                 if (n) {
3999                         /*
4000                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
4001                          * that is going down. We were unable to free them,
4002                          * and offline_pages() function shouldn't call this
4003                          * callback. So, we must fail.
4004                          */
4005                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
4006
4007                         s->node[offline_node] = NULL;
4008                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
4009                 }
4010         }
4011         mutex_unlock(&slab_mutex);
4012 }
4013
4014 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4015 {
4016         struct kmem_cache_node *n;
4017         struct kmem_cache *s;
4018         struct memory_notify *marg = arg;
4019         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4020         int ret = 0;
4021
4022         /*
4023          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4024          * already created. Nothing to do.
4025          */
4026         if (nid < 0)
4027                 return 0;
4028
4029         /*
4030          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4031          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4032          * online.
4033          */
4034         mutex_lock(&slab_mutex);
4035         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4036                 /*
4037                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4038                  *      since memory is not yet available from the node that
4039                  *      is brought up.
4040                  */
4041                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4042                 if (!n) {
4043                         ret = -ENOMEM;
4044                         goto out;
4045                 }
4046                 init_kmem_cache_node(n);
4047                 s->node[nid] = n;
4048         }
4049 out:
4050         mutex_unlock(&slab_mutex);
4051         return ret;
4052 }
4053
4054 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4055                                 unsigned long action, void *arg)
4056 {
4057         int ret = 0;
4058
4059         switch (action) {
4060         case MEM_GOING_ONLINE:
4061                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4062                 break;
4063         case MEM_GOING_OFFLINE:
4064                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4065                 break;
4066         case MEM_OFFLINE:
4067         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4068                 slab_mem_offline_callback(arg);
4069                 break;
4070         case MEM_ONLINE:
4071         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4072                 break;
4073         }
4074         if (ret)
4075                 ret = notifier_from_errno(ret);
4076         else
4077                 ret = NOTIFY_OK;
4078         return ret;
4079 }
4080
4081 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4082         .notifier_call = slab_memory_callback,
4083         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4084 };
4085
4086 /********************************************************************
4087  *                      Basic setup of slabs
4088  *******************************************************************/
4089
4090 /*
4091  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4092  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4093  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4094  */
4095
4096 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4097 {
4098         int node;
4099         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4100         struct kmem_cache_node *n;
4101
4102         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4103
4104         /*
4105          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4106          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4107          * IPIs around.
4108          */
4109         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4110         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4111                 struct page *p;
4112
4113                 list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
4114                         p->slab_cache = s;
4115
4116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4117                 list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
4118                         p->slab_cache = s;
4119 #endif
4120         }
4121         slab_init_memcg_params(s);
4122         list_add(&s->list, &slab_caches);
4123         return s;
4124 }
4125
4126 void __init kmem_cache_init(void)
4127 {
4128         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4129                 boot_kmem_cache_node;
4130
4131         if (debug_guardpage_minorder())
4132                 slub_max_order = 0;
4133
4134         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4135         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4136
4137         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4138                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4139
4140         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4141
4142         /* Able to allocate the per node structures */
4143         slab_state = PARTIAL;
4144
4145         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4146                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4147                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4148                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4149
4150         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4151
4152         /*
4153          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
4154          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
4155          * update any list pointers.
4156          */
4157         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4158
4159         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4160         setup_kmalloc_cache_index_table();
4161         create_kmalloc_caches(0);
4162
4163         /* Setup random freelists for each cache */
4164         init_freelist_randomization();
4165
4166         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4167                                   slub_cpu_dead);
4168
4169         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d, CPUs=%d, Nodes=%d\n",
4170                 cache_line_size(),
4171                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4172                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4173 }
4174
4175 void __init kmem_cache_init_late(void)
4176 {
4177 }
4178
4179 struct kmem_cache *
4180 __kmem_cache_alias(const char *name, size_t size, size_t align,
4181                    unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
4182 {
4183         struct kmem_cache *s, *c;
4184
4185         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4186         if (s) {
4187                 s->refcount++;
4188
4189                 /*
4190                  * Adjust the object sizes so that we clear
4191                  * the complete object on kzalloc.
4192                  */
4193                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
4194                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4195
4196                 for_each_memcg_cache(c, s) {
4197                         c->object_size = s->object_size;
4198                         c->inuse = max_t(int, c->inuse,
4199                                          ALIGN(size, sizeof(void *)));
4200                 }
4201
4202                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4203                         s->refcount--;
4204                         s = NULL;
4205                 }
4206         }
4207
4208         return s;
4209 }
4210
4211 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
4212 {
4213         int err;
4214
4215         err = kmem_cache_open(s, flags);
4216         if (err)
4217                 return err;
4218
4219         /* Mutex is not taken during early boot */
4220         if (slab_state <= UP)
4221                 return 0;
4222
4223         memcg_propagate_slab_attrs(s);
4224         err = sysfs_slab_add(s);
4225         if (err)
4226                 __kmem_cache_release(s);
4227
4228         return err;
4229 }
4230
4231 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4232 {
4233         struct kmem_cache *s;
4234         void *ret;
4235
4236         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4237                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4238
4239         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4240
4241         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4242                 return s;
4243
4244         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4245
4246         /* Honor the call site pointer we received. */
4247         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4248
4249         return ret;
4250 }
4251
4252 #ifdef CONFIG_NUMA
4253 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4254                                         int node, unsigned long caller)
4255 {
4256         struct kmem_cache *s;
4257         void *ret;
4258
4259         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4260                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4261
4262                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4263                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4264                                    gfpflags, node);
4265
4266                 return ret;
4267         }
4268
4269         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4270
4271         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4272                 return s;
4273
4274         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4275
4276         /* Honor the call site pointer we received. */
4277         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4278
4279         return ret;
4280 }
4281 #endif
4282
4283 #ifdef CONFIG_SYSFS
4284 static int count_inuse(struct page *page)
4285 {
4286         return page->inuse;
4287 }
4288
4289 static int count_total(struct page *page)
4290 {
4291         return page->objects;
4292 }
4293 #endif
4294
4295 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4296 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4297                                                 unsigned long *map)
4298 {
4299         void *p;
4300         void *addr = page_address(page);
4301
4302         if (!check_slab(s, page) ||
4303                         !on_freelist(s, page, NULL))
4304                 return 0;
4305
4306         /* Now we know that a valid freelist exists */
4307         bitmap_zero(map, page->objects);
4308
4309         get_map(s, page, map);
4310         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4311                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4312                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4313                                 return 0;
4314         }
4315
4316         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4317                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4318                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4319                                 return 0;
4320         return 1;
4321 }
4322
4323 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4324                                                 unsigned long *map)
4325 {
4326         slab_lock(page);
4327         validate_slab(s, page, map);
4328         slab_unlock(page);
4329 }
4330
4331 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4332                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4333 {
4334         unsigned long count = 0;
4335         struct page *page;
4336         unsigned long flags;
4337
4338         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4339
4340         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4341                 validate_slab_slab(s, page, map);
4342                 count++;
4343         }
4344         if (count != n->nr_partial)
4345                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4346                        s->name, count, n->nr_partial);
4347
4348         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4349                 goto out;
4350
4351         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4352                 validate_slab_slab(s, page, map);
4353                 count++;
4354         }
4355         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4356                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4357                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4358
4359 out:
4360         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4361         return count;
4362 }
4363
4364 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4365 {
4366         int node;
4367         unsigned long count = 0;
4368         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4369                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4370         struct kmem_cache_node *n;
4371
4372         if (!map)
4373                 return -ENOMEM;
4374
4375         flush_all(s);
4376         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4377                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4378         kfree(map);
4379         return count;
4380 }
4381 /*
4382  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4383  * and freed.
4384  */
4385
4386 struct location {
4387         unsigned long count;
4388         unsigned long addr;
4389         long long sum_time;
4390         long min_time;
4391         long max_time;
4392         long min_pid;
4393         long max_pid;
4394         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4395         nodemask_t nodes;
4396 };
4397
4398 struct loc_track {
4399         unsigned long max;
4400         unsigned long count;
4401         struct location *loc;
4402 };
4403
4404 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4405 {
4406         if (t->max)
4407                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4408                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4409 }
4410
4411 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4412 {
4413         struct location *l;
4414         int order;
4415
4416         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4417
4418         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4419         if (!l)
4420                 return 0;
4421
4422         if (t->count) {
4423                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4424                 free_loc_track(t);
4425         }
4426         t->max = max;
4427         t->loc = l;
4428         return 1;
4429 }
4430
4431 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4432                                 const struct track *track)
4433 {
4434         long start, end, pos;
4435         struct location *l;
4436         unsigned long caddr;
4437         unsigned long age = jiffies - track->when;
4438
4439         start = -1;
4440         end = t->count;
4441
4442         for ( ; ; ) {
4443                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4444
4445                 /*
4446                  * There is nothing at "end". If we end up there
4447                  * we need to add something to before end.
4448                  */
4449                 if (pos == end)
4450                         break;
4451
4452                 caddr = t->loc[pos].addr;
4453                 if (track->addr == caddr) {
4454
4455                         l = &t->loc[pos];
4456                         l->count++;
4457                         if (track->when) {
4458                                 l->sum_time += age;
4459                                 if (age < l->min_time)
4460                                         l->min_time = age;
4461                                 if (age > l->max_time)
4462                                         l->max_time = age;
4463
4464                                 if (track->pid < l->min_pid)
4465                                         l->min_pid = track->pid;
4466                                 if (track->pid > l->max_pid)
4467                                         l->max_pid = track->pid;
4468
4469                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4470                                                 to_cpumask(l->cpus));
4471                         }
4472                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4473                         return 1;
4474                 }
4475
4476                 if (track->addr < caddr)
4477                         end = pos;
4478                 else
4479                         start = pos;
4480         }
4481
4482         /*
4483          * Not found. Insert new tracking element.
4484          */
4485         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4486                 return 0;
4487
4488         l = t->loc + pos;
4489         if (pos < t->count)
4490                 memmove(l + 1, l,
4491                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4492         t->count++;
4493         l->count = 1;
4494         l->addr = track->addr;
4495         l->sum_time = age;
4496         l->min_time = age;
4497         l->max_time = age;
4498         l->min_pid = track->pid;
4499         l->max_pid = track->pid;
4500         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4501         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4502         nodes_clear(l->nodes);
4503         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4504         return 1;
4505 }
4506
4507 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4508                 struct page *page, enum track_item alloc,
4509                 unsigned long *map)
4510 {
4511         void *addr = page_address(page);
4512         void *p;
4513
4514         bitmap_zero(map, page->objects);
4515         get_map(s, page, map);
4516
4517         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4518                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4519                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4520 }
4521
4522 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4523                                         enum track_item alloc)
4524 {
4525         int len = 0;
4526         unsigned long i;
4527         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4528         int node;
4529         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4530                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4531         struct kmem_cache_node *n;
4532
4533         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4534                                      GFP_TEMPORARY)) {
4535                 kfree(map);
4536                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4537         }
4538         /* Push back cpu slabs */
4539         flush_all(s);
4540
4541         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4542                 unsigned long flags;
4543                 struct page *page;
4544
4545                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4546                         continue;
4547
4548                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4549                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4550                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4551                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4552                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4553                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4554         }
4555
4556         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4557                 struct location *l = &t.loc[i];
4558
4559                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4560                         break;
4561                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4562
4563                 if (l->addr)
4564                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4565                 else
4566                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4567
4568                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4569                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4570                                 l->min_time,
4571                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4572                                 l->max_time);
4573                 } else
4574                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4575                                 l->min_time);
4576
4577                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4578                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4579                                 l->min_pid, l->max_pid);
4580                 else
4581                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4582                                 l->min_pid);
4583
4584                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4585                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4586                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4587                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4588                                          " cpus=%*pbl",
4589                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4590
4591                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4592                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4593                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4594                                          " nodes=%*pbl",
4595                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4596
4597                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4598         }
4599
4600         free_loc_track(&t);
4601         kfree(map);
4602         if (!t.count)
4603                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4604         return len;
4605 }
4606 #endif
4607
4608 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4609 static void __init resiliency_test(void)
4610 {
4611         u8 *p;
4612
4613         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4614
4615         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4616         pr_err("-----------------------\n");
4617         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4618
4619         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4620         p[16] = 0x12;
4621         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4622                p + 16);
4623
4624         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4625
4626         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4627         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4628         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4629         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4630                p);
4631         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4632
4633         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4634         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4635         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4636         *p = 0x56;
4637         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4638                p);
4639         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4640         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4641
4642         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4643         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4644         kfree(p);
4645         *p = 0x78;
4646         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4647         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4648
4649         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4650         kfree(p);
4651         p[50] = 0x9a;
4652         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4653         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4654
4655         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4656         kfree(p);
4657         p[512] = 0xab;
4658         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4659         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4660 }
4661 #else
4662 #ifdef CONFIG_SYSFS
4663 static void resiliency_test(void) {};
4664 #endif
4665 #endif
4666
4667 #ifdef CONFIG_SYSFS
4668 enum slab_stat_type {
4669         SL_ALL,                 /* All slabs */
4670         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4671         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4672         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4673         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4674 };
4675
4676 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4677 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4678 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4679 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4680 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4681
4682 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4683                             char *buf, unsigned long flags)
4684 {
4685         unsigned long total = 0;
4686         int node;
4687         int x;
4688         unsigned long *nodes;
4689
4690         nodes = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4691         if (!nodes)
4692                 return -ENOMEM;
4693
4694         if (flags & SO_CPU) {
4695                 int cpu;
4696
4697                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4698                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4699                                                                cpu);
4700                         int node;
4701                         struct page *page;
4702
4703                         page = READ_ONCE(c->page);
4704                         if (!page)
4705                                 continue;
4706
4707                         node = page_to_nid(page);
4708                         if (flags & SO_TOTAL)
4709                                 x = page->objects;
4710                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4711                                 x = page->inuse;
4712                         else
4713                                 x = 1;
4714
4715                         total += x;
4716                         nodes[node] += x;
4717
4718                         page = READ_ONCE(c->partial);
4719                         if (page) {
4720                                 node = page_to_nid(page);
4721                                 if (flags & SO_TOTAL)
4722                                         WARN_ON_ONCE(1);
4723                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4724                                         WARN_ON_ONCE(1);
4725                                 else
4726                                         x = page->pages;
4727                                 total += x;
4728                                 nodes[node] += x;
4729                         }
4730                 }
4731         }
4732
4733         get_online_mems();
4734 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4735         if (flags & SO_ALL) {
4736                 struct kmem_cache_node *n;
4737
4738                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4739
4740                         if (flags & SO_TOTAL)
4741                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4742                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4743                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4744                                         count_partial(n, count_free);
4745                         else
4746                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4747                         total += x;
4748                         nodes[node] += x;
4749                 }
4750
4751         } else
4752 #endif
4753         if (flags & SO_PARTIAL) {
4754                 struct kmem_cache_node *n;
4755
4756                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4757                         if (flags & SO_TOTAL)
4758                                 x = count_partial(n, count_total);
4759                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4760                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4761                         else
4762                                 x = n->nr_partial;
4763                         total += x;
4764                         nodes[node] += x;
4765                 }
4766         }
4767         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4768 #ifdef CONFIG_NUMA
4769         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4770                 if (nodes[node])
4771                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4772                                         node, nodes[node]);
4773 #endif
4774         put_online_mems();
4775         kfree(nodes);
4776         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4777 }
4778
4779 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4780 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4781 {
4782         int node;
4783         struct kmem_cache_node *n;
4784
4785         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4786                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4787                         return 1;
4788
4789         return 0;
4790 }
4791 #endif
4792
4793 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4794 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4795
4796 struct slab_attribute {
4797         struct attribute attr;
4798         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4799         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4800 };
4801
4802 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4803         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4804         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4805
4806 #define SLAB_ATTR(_name) \
4807         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4808         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4809
4810 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4811 {
4812         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4813 }
4814 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4815
4816 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4817 {
4818         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4819 }
4820 SLAB_ATTR_RO(align);
4821
4822 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4823 {
4824         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4825 }
4826 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4827
4828 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4829 {
4830         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4831 }
4832 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4833
4834 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4835                                 const char *buf, size_t length)
4836 {
4837         unsigned long order;
4838         int err;
4839
4840         err = kstrtoul(buf, 10, &order);
4841         if (err)
4842                 return err;
4843
4844         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4845                 return -EINVAL;
4846
4847         calculate_sizes(s, order);
4848         return length;
4849 }
4850
4851 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4852 {
4853         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4854 }
4855 SLAB_ATTR(order);
4856
4857 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4858 {
4859         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4860 }
4861
4862 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4863                                  size_t length)
4864 {
4865         unsigned long min;
4866         int err;
4867
4868         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
4869         if (err)
4870                 return err;
4871
4872         set_min_partial(s, min);
4873         return length;
4874 }
4875 SLAB_ATTR(min_partial);
4876
4877 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4878 {
4879         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4880 }
4881
4882 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4883                                  size_t length)
4884 {
4885         unsigned long objects;
4886         int err;
4887
4888         err = kstrtoul(buf, 10, &objects);
4889         if (err)
4890                 return err;
4891         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4892                 return -EINVAL;
4893
4894         s->cpu_partial = objects;
4895         flush_all(s);
4896         return length;
4897 }
4898 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4899
4900 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4901 {
4902         if (!s->ctor)
4903                 return 0;
4904         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4905 }
4906 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4907
4908 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4909 {
4910         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
4911 }
4912 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4913
4914 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4915 {
4916         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4917 }
4918 SLAB_ATTR_RO(partial);
4919
4920 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4921 {
4922         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4923 }
4924 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4925
4926 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4927 {
4928         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4929 }
4930 SLAB_ATTR_RO(objects);
4931
4932 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4933 {
4934         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4935 }
4936 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4937
4938 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4939 {
4940         int objects = 0;
4941         int pages = 0;
4942         int cpu;
4943         int len;
4944
4945         for_each_online_cpu(cpu) {
4946                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4947
4948                 if (page) {
4949                         pages += page->pages;
4950                         objects += page->pobjects;
4951                 }
4952         }
4953
4954         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4955
4956 #ifdef CONFIG_SMP
4957         for_each_online_cpu(cpu) {
4958                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4959
4960                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4961                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4962                                 page->pobjects, page->pages);
4963         }
4964 #endif
4965         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4966 }
4967 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4968
4969 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4970 {
4971         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4972 }
4973
4974 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4975                                 const char *buf, size_t length)
4976 {
4977         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4978         if (buf[0] == '1')
4979                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4980         return length;
4981 }
4982 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4983
4984 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4985 {
4986         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4987 }
4988 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4989
4990 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4991 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4992 {
4993         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4994 }
4995 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4996 #endif
4997
4998 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4999 {
5000         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
5001 }
5002 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
5003
5004 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5005 {
5006         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
5007 }
5008 SLAB_ATTR_RO(reserved);
5009
5010 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5011 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5012 {
5013         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5014 }
5015 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5016
5017 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5018 {
5019         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5020 }
5021 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5022
5023 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5024 {
5025         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5026 }
5027
5028 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
5029                                 const char *buf, size_t length)
5030 {
5031         s->flags &= ~SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5032         if (buf[0] == '1') {
5033                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5034                 s->flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5035         }
5036         return length;
5037 }
5038 SLAB_ATTR(sanity_checks);
5039
5040 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5041 {
5042         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5043 }
5044
5045 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5046                                                         size_t length)
5047 {
5048         /*
5049          * Tracing a merged cache is going to give confusing results
5050          * as well as cause other issues like converting a mergeable
5051          * cache into an umergeable one.
5052          */
5053         if (s->refcount > 1)
5054                 return -EINVAL;
5055
5056         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
5057         if (buf[0] == '1') {
5058                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5059                 s->flags |= SLAB_TRACE;
5060         }
5061         return length;
5062 }
5063 SLAB_ATTR(trace);
5064
5065 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5066 {
5067         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5068 }
5069
5070 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
5071                                 const char *buf, size_t length)
5072 {
5073         if (any_slab_objects(s))
5074                 return -EBUSY;
5075
5076         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
5077         if (buf[0] == '1') {
5078                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
5079         }
5080         calculate_sizes(s, -1);
5081         return length;
5082 }
5083 SLAB_ATTR(red_zone);
5084
5085 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5086 {
5087         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5088 }
5089
5090 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
5091                                 const char *buf, size_t length)
5092 {
5093         if (any_slab_objects(s))
5094                 return -EBUSY;
5095
5096         s->flags &= ~SLAB_POISON;
5097         if (buf[0] == '1') {
5098                 s->flags |= SLAB_POISON;
5099         }
5100         calculate_sizes(s, -1);
5101         return length;
5102 }
5103 SLAB_ATTR(poison);
5104
5105 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5106 {
5107         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5108 }
5109
5110 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
5111                                 const char *buf, size_t length)
5112 {
5113         if (any_slab_objects(s))
5114                 return -EBUSY;
5115
5116         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
5117         if (buf[0] == '1') {
5118                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5119                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
5120         }
5121         calculate_sizes(s, -1);
5122         return length;
5123 }
5124 SLAB_ATTR(store_user);
5125
5126 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5127 {
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5132                         const char *buf, size_t length)
5133 {
5134         int ret = -EINVAL;
5135
5136         if (buf[0] == '1') {
5137                 ret = validate_slab_cache(s);
5138                 if (ret >= 0)
5139                         ret = length;
5140         }
5141         return ret;
5142 }
5143 SLAB_ATTR(validate);
5144
5145 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5146 {
5147         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5148                 return -ENOSYS;
5149         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5150 }
5151 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5152
5153 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5154 {
5155         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5156                 return -ENOSYS;
5157         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5158 }
5159 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5160 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5161
5162 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5163 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5164 {
5165         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5166 }
5167
5168 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5169                                                         size_t length)
5170 {
5171         if (s->refcount > 1)
5172                 return -EINVAL;
5173
5174         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
5175         if (buf[0] == '1')
5176                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
5177         return length;
5178 }
5179 SLAB_ATTR(failslab);
5180 #endif
5181
5182 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5183 {
5184         return 0;
5185 }
5186
5187 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5188                         const char *buf, size_t length)
5189 {
5190         if (buf[0] == '1')
5191                 kmem_cache_shrink(s);
5192         else
5193                 return -EINVAL;
5194         return length;
5195 }
5196 SLAB_ATTR(shrink);
5197
5198 #ifdef CONFIG_NUMA
5199 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5200 {
5201         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5202 }
5203
5204 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5205                                 const char *buf, size_t length)
5206 {
5207         unsigned long ratio;
5208         int err;
5209
5210         err = kstrtoul(buf, 10, &ratio);
5211         if (err)
5212                 return err;
5213
5214         if (ratio <= 100)
5215                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5216
5217         return length;
5218 }
5219 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5220 #endif
5221
5222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5223 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5224 {
5225         unsigned long sum  = 0;
5226         int cpu;
5227         int len;
5228         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5229
5230         if (!data)
5231                 return -ENOMEM;
5232
5233         for_each_online_cpu(cpu) {
5234                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5235
5236                 data[cpu] = x;
5237                 sum += x;
5238         }
5239
5240         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5241
5242 #ifdef CONFIG_SMP
5243         for_each_online_cpu(cpu) {
5244                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5245                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5246         }
5247 #endif
5248         kfree(data);
5249         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5250 }
5251
5252 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5253 {
5254         int cpu;
5255
5256         for_each_online_cpu(cpu)
5257                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5258 }
5259
5260 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5261 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5262 {                                                               \
5263         return show_stat(s, buf, si);                           \
5264 }                                                               \
5265 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5266                                 const char *buf, size_t length) \
5267 {                                                               \
5268         if (buf[0] != '0')                                      \
5269                 return -EINVAL;                                 \
5270         clear_stat(s, si);                                      \
5271         return length;                                          \
5272 }                                                               \
5273 SLAB_ATTR(text);                                                \
5274
5275 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5276 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5277 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5278 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5279 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5280 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5281 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5282 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5283 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5284 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5285 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5286 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5287 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5288 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5289 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5290 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5291 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5292 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5293 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5294 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5295 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5296 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5297 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5298 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5299 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5300 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5301 #endif
5302
5303 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5304         &slab_size_attr.attr,
5305         &object_size_attr.attr,
5306         &objs_per_slab_attr.attr,
5307         &order_attr.attr,
5308         &min_partial_attr.attr,
5309         &cpu_partial_attr.attr,
5310         &objects_attr.attr,
5311         &objects_partial_attr.attr,
5312         &partial_attr.attr,
5313         &cpu_slabs_attr.attr,
5314         &ctor_attr.attr,
5315         &aliases_attr.attr,
5316         &align_attr.attr,
5317         &hwcache_align_attr.attr,
5318         &reclaim_account_attr.attr,
5319         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5320         &shrink_attr.attr,
5321         &reserved_attr.attr,
5322         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5323 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5324         &total_objects_attr.attr,
5325         &slabs_attr.attr,
5326         &sanity_checks_attr.attr,
5327         &trace_attr.attr,
5328         &red_zone_attr.attr,
5329         &poison_attr.attr,
5330         &store_user_attr.attr,
5331         &validate_attr.attr,
5332         &alloc_calls_attr.attr,
5333         &free_calls_attr.attr,
5334 #endif
5335 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5336         &cache_dma_attr.attr,
5337 #endif
5338 #ifdef CONFIG_NUMA
5339         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5340 #endif
5341 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5342         &alloc_fastpath_attr.attr,
5343         &alloc_slowpath_attr.attr,
5344         &free_fastpath_attr.attr,
5345         &free_slowpath_attr.attr,
5346         &free_frozen_attr.attr,
5347         &free_add_partial_attr.attr,
5348         &free_remove_partial_attr.attr,
5349         &alloc_from_partial_attr.attr,
5350         &alloc_slab_attr.attr,
5351         &alloc_refill_attr.attr,
5352         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5353         &free_slab_attr.attr,
5354         &cpuslab_flush_attr.attr,
5355         &deactivate_full_attr.attr,
5356         &deactivate_empty_attr.attr,
5357         &deactivate_to_head_attr.attr,
5358         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5359         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5360         &deactivate_bypass_attr.attr,
5361         &order_fallback_attr.attr,
5362         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5363         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5364         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5365         &cpu_partial_free_attr.attr,
5366         &cpu_partial_node_attr.attr,
5367         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5368 #endif
5369 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5370         &failslab_attr.attr,
5371 #endif
5372
5373         NULL
5374 };
5375
5376 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5377         .attrs = slab_attrs,
5378 };
5379
5380 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5381                                 struct attribute *attr,
5382                                 char *buf)
5383 {
5384         struct slab_attribute *attribute;
5385         struct kmem_cache *s;
5386         int err;
5387
5388         attribute = to_slab_attr(attr);
5389         s = to_slab(kobj);
5390
5391         if (!attribute->show)
5392                 return -EIO;
5393
5394         err = attribute->show(s, buf);
5395
5396         return err;
5397 }
5398
5399 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5400                                 struct attribute *attr,
5401                                 const char *buf, size_t len)
5402 {
5403         struct slab_attribute *attribute;
5404         struct kmem_cache *s;
5405         int err;
5406
5407         attribute = to_slab_attr(attr);
5408         s = to_slab(kobj);
5409
5410         if (!attribute->store)
5411                 return -EIO;
5412
5413         err = attribute->store(s, buf, len);
5414 #ifdef CONFIG_MEMCG
5415         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5416                 struct kmem_cache *c;
5417
5418                 mutex_lock(&slab_mutex);
5419                 if (s->max_attr_size < len)
5420                         s->max_attr_size = len;
5421
5422                 /*
5423                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5424                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5425                  * basically because not all attributes will have a well
5426                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5427                  * have permanent effects.
5428                  *
5429                  * Returning the error value of any of the children that fail
5430                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5431                  * error code won't be able to know anything about the state of
5432                  * the cache.
5433                  *
5434                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5435                  * has well defined semantics. The cache being written to
5436                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5437                  * through the descendants with best-effort propagation.
5438                  */
5439                 for_each_memcg_cache(c, s)
5440                         attribute->store(c, buf, len);
5441                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5442         }
5443 #endif
5444         return err;
5445 }
5446
5447 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5448 {
5449 #ifdef CONFIG_MEMCG
5450         int i;
5451         char *buffer = NULL;
5452         struct kmem_cache *root_cache;
5453
5454         if (is_root_cache(s))
5455                 return;
5456
5457         root_cache = s->memcg_params.root_cache;
5458
5459         /*
5460          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5461          * in copying default values around
5462          */
5463         if (!root_cache->max_attr_size)
5464                 return;
5465
5466         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5467                 char mbuf[64];
5468                 char *buf;
5469                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5470
5471                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5472                         continue;
5473
5474                 /*
5475                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5476                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5477                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5478                  *
5479                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5480                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5481                  * theoretically happen.
5482                  */
5483                 if (buffer)
5484                         buf = buffer;
5485                 else if (root_cache->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5486                         buf = mbuf;
5487                 else {
5488                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5489                         if (WARN_ON(!buffer))
5490                                 continue;
5491                         buf = buffer;
5492                 }
5493
5494                 attr->show(root_cache, buf);
5495                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5496         }
5497
5498         if (buffer)
5499                 free_page((unsigned long)buffer);
5500 #endif
5501 }
5502
5503 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5504 {
5505         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5506 }
5507
5508 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5509         .show = slab_attr_show,
5510         .store = slab_attr_store,
5511 };
5512
5513 static struct kobj_type slab_ktype = {
5514         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5515         .release = kmem_cache_release,
5516 };
5517
5518 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5519 {
5520         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5521
5522         if (ktype == &slab_ktype)
5523                 return 1;
5524         return 0;
5525 }
5526
5527 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5528         .filter = uevent_filter,
5529 };
5530
5531 static struct kset *slab_kset;
5532
5533 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5534 {
5535 #ifdef CONFIG_MEMCG
5536         if (!is_root_cache(s))
5537                 return s->memcg_params.root_cache->memcg_kset;
5538 #endif
5539         return slab_kset;
5540 }
5541
5542 #define ID_STR_LENGTH 64
5543
5544 /* Create a unique string id for a slab cache:
5545  *
5546  * Format       :[flags-]size
5547  */
5548 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5549 {
5550         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5551         char *p = name;
5552
5553         BUG_ON(!name);
5554
5555         *p++ = ':';
5556         /*
5557          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5558          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5559          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5560          * are matched during merging to guarantee that the id is
5561          * unique.
5562          */
5563         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5564                 *p++ = 'd';
5565         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5566                 *p++ = 'a';
5567         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5568                 *p++ = 'F';
5569         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5570                 *p++ = 't';
5571         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5572                 *p++ = 'A';
5573         if (p != name + 1)
5574                 *p++ = '-';
5575         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5576
5577         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5578         return name;
5579 }
5580
5581 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5582 {
5583         int err;
5584         const char *name;
5585         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5586
5587         if (unmergeable) {
5588                 /*
5589                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5590                  * This is typically the case for debug situations. In that
5591                  * case we can catch duplicate names easily.
5592                  */
5593                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5594                 name = s->name;
5595         } else {
5596                 /*
5597                  * Create a unique name for the slab as a target
5598                  * for the symlinks.
5599                  */
5600                 name = create_unique_id(s);
5601         }
5602
5603         s->kobj.kset = cache_kset(s);
5604         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5605         if (err)
5606                 goto out;
5607
5608         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5609         if (err)
5610                 goto out_del_kobj;
5611
5612 #ifdef CONFIG_MEMCG
5613         if (is_root_cache(s)) {
5614                 s->memcg_kset = kset_create_and_add("cgroup", NULL, &s->kobj);
5615                 if (!s->memcg_kset) {
5616                         err = -ENOMEM;
5617                         goto out_del_kobj;
5618                 }
5619         }
5620 #endif
5621
5622         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5623         if (!unmergeable) {
5624                 /* Setup first alias */
5625                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5626         }
5627 out:
5628         if (!unmergeable)
5629                 kfree(name);
5630         return err;
5631 out_del_kobj:
5632         kobject_del(&s->kobj);
5633         goto out;
5634 }
5635
5636 void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5637 {
5638         if (slab_state < FULL)
5639                 /*
5640                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5641                  * cache from sysfs.
5642                  */
5643                 return;
5644
5645 #ifdef CONFIG_MEMCG
5646         kset_unregister(s->memcg_kset);
5647 #endif
5648         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5649         kobject_del(&s->kobj);
5650         kobject_put(&s->kobj);
5651 }
5652
5653 /*
5654  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5655  * available lest we lose that information.
5656  */
5657 struct saved_alias {
5658         struct kmem_cache *s;
5659         const char *name;
5660         struct saved_alias *next;
5661 };
5662
5663 static struct saved_alias *alias_list;
5664
5665 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5666 {
5667         struct saved_alias *al;
5668
5669         if (slab_state == FULL) {
5670                 /*
5671                  * If we have a leftover link then remove it.
5672                  */
5673                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5674                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5675         }
5676
5677         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5678         if (!al)
5679                 return -ENOMEM;
5680
5681         al->s = s;
5682         al->name = name;
5683         al->next = alias_list;
5684         alias_list = al;
5685         return 0;
5686 }
5687
5688 static int __init slab_sysfs_init(void)
5689 {
5690         struct kmem_cache *s;
5691         int err;
5692
5693         mutex_lock(&slab_mutex);
5694
5695         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5696         if (!slab_kset) {
5697                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5698                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5699                 return -ENOSYS;
5700         }
5701
5702         slab_state = FULL;
5703
5704         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5705                 err = sysfs_slab_add(s);
5706                 if (err)
5707                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5708                                s->name);
5709         }
5710
5711         while (alias_list) {
5712                 struct saved_alias *al = alias_list;
5713
5714                 alias_list = alias_list->next;
5715                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5716                 if (err)
5717                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5718                                al->name);
5719                 kfree(al);
5720         }
5721
5722         mutex_unlock(&slab_mutex);
5723         resiliency_test();
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 __initcall(slab_sysfs_init);
5728 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5729
5730 /*
5731  * The /proc/slabinfo ABI
5732  */
5733 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5734 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5735 {
5736         unsigned long nr_slabs = 0;
5737         unsigned long nr_objs = 0;
5738         unsigned long nr_free = 0;
5739         int node;
5740         struct kmem_cache_node *n;
5741
5742         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5743                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5744                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5745                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5746         }
5747
5748         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5749         sinfo->num_objs = nr_objs;
5750         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5751         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5752         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5753         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5754 }
5755
5756 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5757 {
5758 }
5759
5760 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5761                        size_t count, loff_t *ppos)
5762 {
5763         return -EIO;
5764 }
5765 #endif /* CONFIG_SLABINFO */