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