]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/slub.c
mm/slub: add a dump_stack() to the unexpected GFP check
[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         /* Bailout if already initialised */
1426         if (s->random_seq)
1427                 return 0;
1428
1429         err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
1430         if (err) {
1431                 pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
1432                         s->name);
1433                 return err;
1434         }
1435
1436         /* Transform to an offset on the set of pages */
1437         if (s->random_seq) {
1438                 for (i = 0; i < count; i++)
1439                         s->random_seq[i] *= s->size;
1440         }
1441         return 0;
1442 }
1443
1444 /* Initialize each random sequence freelist per cache */
1445 static void __init init_freelist_randomization(void)
1446 {
1447         struct kmem_cache *s;
1448
1449         mutex_lock(&slab_mutex);
1450
1451         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
1452                 init_cache_random_seq(s);
1453
1454         mutex_unlock(&slab_mutex);
1455 }
1456
1457 /* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
1458 static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1459                                 unsigned long *pos, void *start,
1460                                 unsigned long page_limit,
1461                                 unsigned long freelist_count)
1462 {
1463         unsigned int idx;
1464
1465         /*
1466          * If the target page allocation failed, the number of objects on the
1467          * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
1468          */
1469         do {
1470                 idx = s->random_seq[*pos];
1471                 *pos += 1;
1472                 if (*pos >= freelist_count)
1473                         *pos = 0;
1474         } while (unlikely(idx >= page_limit));
1475
1476         return (char *)start + idx;
1477 }
1478
1479 /* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
1480 static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1481 {
1482         void *start;
1483         void *cur;
1484         void *next;
1485         unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;
1486
1487         if (page->objects < 2 || !s->random_seq)
1488                 return false;
1489
1490         freelist_count = oo_objects(s->oo);
1491         pos = get_random_int() % freelist_count;
1492
1493         page_limit = page->objects * s->size;
1494         start = fixup_red_left(s, page_address(page));
1495
1496         /* First entry is used as the base of the freelist */
1497         cur = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1498                                 freelist_count);
1499         page->freelist = cur;
1500
1501         for (idx = 1; idx < page->objects; idx++) {
1502                 setup_object(s, page, cur);
1503                 next = next_freelist_entry(s, page, &pos, start, page_limit,
1504                         freelist_count);
1505                 set_freepointer(s, cur, next);
1506                 cur = next;
1507         }
1508         setup_object(s, page, cur);
1509         set_freepointer(s, cur, NULL);
1510
1511         return true;
1512 }
1513 #else
1514 static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
1515 {
1516         return 0;
1517 }
1518 static inline void init_freelist_randomization(void) { }
1519 static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1520 {
1521         return false;
1522 }
1523 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1524
1525 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1526 {
1527         struct page *page;
1528         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1529         gfp_t alloc_gfp;
1530         void *start, *p;
1531         int idx, order;
1532         bool shuffle;
1533
1534         flags &= gfp_allowed_mask;
1535
1536         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1537                 local_irq_enable();
1538
1539         flags |= s->allocflags;
1540
1541         /*
1542          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1543          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1544          */
1545         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1546         if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
1547                 alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_NOFAIL);
1548
1549         page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1550         if (unlikely(!page)) {
1551                 oo = s->min;
1552                 alloc_gfp = flags;
1553                 /*
1554                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1555                  * Try a lower order alloc if possible
1556                  */
1557                 page = alloc_slab_page(s, alloc_gfp, node, oo);
1558                 if (unlikely(!page))
1559                         goto out;
1560                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1561         }
1562
1563         if (kmemcheck_enabled &&
1564             !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1565                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1566
1567                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), alloc_gfp, node);
1568
1569                 /*
1570                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1571                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1572                  */
1573                 if (s->ctor)
1574                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1575                 else
1576                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1577         }
1578
1579         page->objects = oo_objects(oo);
1580
1581         order = compound_order(page);
1582         page->slab_cache = s;
1583         __SetPageSlab(page);
1584         if (page_is_pfmemalloc(page))
1585                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1586
1587         start = page_address(page);
1588
1589         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1590                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << order);
1591
1592         kasan_poison_slab(page);
1593
1594         shuffle = shuffle_freelist(s, page);
1595
1596         if (!shuffle) {
1597                 for_each_object_idx(p, idx, s, start, page->objects) {
1598                         setup_object(s, page, p);
1599                         if (likely(idx < page->objects))
1600                                 set_freepointer(s, p, p + s->size);
1601                         else
1602                                 set_freepointer(s, p, NULL);
1603                 }
1604                 page->freelist = fixup_red_left(s, start);
1605         }
1606
1607         page->inuse = page->objects;
1608         page->frozen = 1;
1609
1610 out:
1611         if (gfpflags_allow_blocking(flags))
1612                 local_irq_disable();
1613         if (!page)
1614                 return NULL;
1615
1616         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1617                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1618                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1619                 1 << oo_order(oo));
1620
1621         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1622
1623         return page;
1624 }
1625
1626 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1627 {
1628         if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK)) {
1629                 gfp_t invalid_mask = flags & GFP_SLAB_BUG_MASK;
1630                 flags &= ~GFP_SLAB_BUG_MASK;
1631                 pr_warn("Unexpected gfp: %#x (%pGg). Fixing up to gfp: %#x (%pGg). Fix your code!\n",
1632                                 invalid_mask, &invalid_mask, flags, &flags);
1633                 dump_stack();
1634         }
1635
1636         return allocate_slab(s,
1637                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1638 }
1639
1640 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1641 {
1642         int order = compound_order(page);
1643         int pages = 1 << order;
1644
1645         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
1646                 void *p;
1647
1648                 slab_pad_check(s, page);
1649                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1650                                                 page->objects)
1651                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1652         }
1653
1654         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1655
1656         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1657                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1658                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1659                 -pages);
1660
1661         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1662         __ClearPageSlab(page);
1663
1664         page_mapcount_reset(page);
1665         if (current->reclaim_state)
1666                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1667         memcg_uncharge_slab(page, order, s);
1668         __free_pages(page, order);
1669 }
1670
1671 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1672         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1673
1674 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1675 {
1676         struct page *page;
1677
1678         if (need_reserve_slab_rcu)
1679                 page = virt_to_head_page(h);
1680         else
1681                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1682
1683         __free_slab(page->slab_cache, page);
1684 }
1685
1686 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1687 {
1688         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1689                 struct rcu_head *head;
1690
1691                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1692                         int order = compound_order(page);
1693                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1694
1695                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1696                         head = page_address(page) + offset;
1697                 } else {
1698                         head = &page->rcu_head;
1699                 }
1700
1701                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1702         } else
1703                 __free_slab(s, page);
1704 }
1705
1706 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1707 {
1708         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1709         free_slab(s, page);
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Management of partially allocated slabs.
1714  */
1715 static inline void
1716 __add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct page *page, int tail)
1717 {
1718         n->nr_partial++;
1719         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1720                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1721         else
1722                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1723 }
1724
1725 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1726                                 struct page *page, int tail)
1727 {
1728         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1729         __add_partial(n, page, tail);
1730 }
1731
1732 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1733                                         struct page *page)
1734 {
1735         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1736         list_del(&page->lru);
1737         n->nr_partial--;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1742  * return the pointer to the freelist.
1743  *
1744  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1745  */
1746 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1747                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1748                 int mode, int *objects)
1749 {
1750         void *freelist;
1751         unsigned long counters;
1752         struct page new;
1753
1754         lockdep_assert_held(&n->list_lock);
1755
1756         /*
1757          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1758          * The old freelist is the list of objects for the
1759          * per cpu allocation list.
1760          */
1761         freelist = page->freelist;
1762         counters = page->counters;
1763         new.counters = counters;
1764         *objects = new.objects - new.inuse;
1765         if (mode) {
1766                 new.inuse = page->objects;
1767                 new.freelist = NULL;
1768         } else {
1769                 new.freelist = freelist;
1770         }
1771
1772         VM_BUG_ON(new.frozen);
1773         new.frozen = 1;
1774
1775         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1776                         freelist, counters,
1777                         new.freelist, new.counters,
1778                         "acquire_slab"))
1779                 return NULL;
1780
1781         remove_partial(n, page);
1782         WARN_ON(!freelist);
1783         return freelist;
1784 }
1785
1786 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1787 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags);
1788
1789 /*
1790  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1791  */
1792 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1793                                 struct kmem_cache_cpu *c, gfp_t flags)
1794 {
1795         struct page *page, *page2;
1796         void *object = NULL;
1797         int available = 0;
1798         int objects;
1799
1800         /*
1801          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1802          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1803          * partial slab and there is none available then get_partials()
1804          * will return NULL.
1805          */
1806         if (!n || !n->nr_partial)
1807                 return NULL;
1808
1809         spin_lock(&n->list_lock);
1810         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1811                 void *t;
1812
1813                 if (!pfmemalloc_match(page, flags))
1814                         continue;
1815
1816                 t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL, &objects);
1817                 if (!t)
1818                         break;
1819
1820                 available += objects;
1821                 if (!object) {
1822                         c->page = page;
1823                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1824                         object = t;
1825                 } else {
1826                         put_cpu_partial(s, page, 0);
1827                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1828                 }
1829                 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s)
1830                         || available > s->cpu_partial / 2)
1831                         break;
1832
1833         }
1834         spin_unlock(&n->list_lock);
1835         return object;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1840  */
1841 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1842                 struct kmem_cache_cpu *c)
1843 {
1844 #ifdef CONFIG_NUMA
1845         struct zonelist *zonelist;
1846         struct zoneref *z;
1847         struct zone *zone;
1848         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1849         void *object;
1850         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1851
1852         /*
1853          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1854          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1855          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1856          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1857          *
1858          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1859          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1860          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1861          * from other nodes and filled up.
1862          *
1863          * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
1864          * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
1865          * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
1866          * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
1867          * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1868          * with available objects.
1869          */
1870         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1871                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1872                 return NULL;
1873
1874         do {
1875                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1876                 zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), flags);
1877                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1878                         struct kmem_cache_node *n;
1879
1880                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1881
1882                         if (n && cpuset_zone_allowed(zone, flags) &&
1883                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1884                                 object = get_partial_node(s, n, c, flags);
1885                                 if (object) {
1886                                         /*
1887                                          * Don't check read_mems_allowed_retry()
1888                                          * here - if mems_allowed was updated in
1889                                          * parallel, that was a harmless race
1890                                          * between allocation and the cpuset
1891                                          * update
1892                                          */
1893                                         return object;
1894                                 }
1895                         }
1896                 }
1897         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1898 #endif
1899         return NULL;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Get a partial page, lock it and return it.
1904  */
1905 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1906                 struct kmem_cache_cpu *c)
1907 {
1908         void *object;
1909         int searchnode = node;
1910
1911         if (node == NUMA_NO_NODE)
1912                 searchnode = numa_mem_id();
1913         else if (!node_present_pages(node))
1914                 searchnode = node_to_mem_node(node);
1915
1916         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c, flags);
1917         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1918                 return object;
1919
1920         return get_any_partial(s, flags, c);
1921 }
1922
1923 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1924 /*
1925  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1926  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1927  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1928  */
1929 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1930 #else
1931 /*
1932  * No preemption supported therefore also no need to check for
1933  * different cpus.
1934  */
1935 #define TID_STEP 1
1936 #endif
1937
1938 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1939 {
1940         return tid + TID_STEP;
1941 }
1942
1943 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1944 {
1945         return tid % TID_STEP;
1946 }
1947
1948 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1949 {
1950         return tid / TID_STEP;
1951 }
1952
1953 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1954 {
1955         return cpu;
1956 }
1957
1958 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1959                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1960 {
1961 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1962         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1963
1964         pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1965
1966 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1967         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1968                 pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
1969                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1970         else
1971 #endif
1972         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1973                 pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1974                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1975         else
1976                 pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1977                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1978 #endif
1979         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1980 }
1981
1982 static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1983 {
1984         int cpu;
1985
1986         for_each_possible_cpu(cpu)
1987                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Remove the cpu slab
1992  */
1993 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1994                                 void *freelist)
1995 {
1996         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1997         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1998         int lock = 0;
1999         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
2000         void *nextfree;
2001         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
2002         struct page new;
2003         struct page old;
2004
2005         if (page->freelist) {
2006                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
2007                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
2008         }
2009
2010         /*
2011          * Stage one: Free all available per cpu objects back
2012          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
2013          * last one.
2014          *
2015          * There is no need to take the list->lock because the page
2016          * is still frozen.
2017          */
2018         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
2019                 void *prior;
2020                 unsigned long counters;
2021
2022                 do {
2023                         prior = page->freelist;
2024                         counters = page->counters;
2025                         set_freepointer(s, freelist, prior);
2026                         new.counters = counters;
2027                         new.inuse--;
2028                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
2029
2030                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2031                         prior, counters,
2032                         freelist, new.counters,
2033                         "drain percpu freelist"));
2034
2035                 freelist = nextfree;
2036         }
2037
2038         /*
2039          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
2040          * list presence reflects the actual number of objects
2041          * during unfreeze.
2042          *
2043          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
2044          * with the count. If there is a mismatch then the page
2045          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
2046          *
2047          * Then we restart the process which may have to remove
2048          * the page from the list that we just put it on again
2049          * because the number of objects in the slab may have
2050          * changed.
2051          */
2052 redo:
2053
2054         old.freelist = page->freelist;
2055         old.counters = page->counters;
2056         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2057
2058         /* Determine target state of the slab */
2059         new.counters = old.counters;
2060         if (freelist) {
2061                 new.inuse--;
2062                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
2063                 new.freelist = freelist;
2064         } else
2065                 new.freelist = old.freelist;
2066
2067         new.frozen = 0;
2068
2069         if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)
2070                 m = M_FREE;
2071         else if (new.freelist) {
2072                 m = M_PARTIAL;
2073                 if (!lock) {
2074                         lock = 1;
2075                         /*
2076                          * Taking the spinlock removes the possiblity
2077                          * that acquire_slab() will see a slab page that
2078                          * is frozen
2079                          */
2080                         spin_lock(&n->list_lock);
2081                 }
2082         } else {
2083                 m = M_FULL;
2084                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
2085                         lock = 1;
2086                         /*
2087                          * This also ensures that the scanning of full
2088                          * slabs from diagnostic functions will not see
2089                          * any frozen slabs.
2090                          */
2091                         spin_lock(&n->list_lock);
2092                 }
2093         }
2094
2095         if (l != m) {
2096
2097                 if (l == M_PARTIAL)
2098
2099                         remove_partial(n, page);
2100
2101                 else if (l == M_FULL)
2102
2103                         remove_full(s, n, page);
2104
2105                 if (m == M_PARTIAL) {
2106
2107                         add_partial(n, page, tail);
2108                         stat(s, tail);
2109
2110                 } else if (m == M_FULL) {
2111
2112                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
2113                         add_full(s, n, page);
2114
2115                 }
2116         }
2117
2118         l = m;
2119         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2120                                 old.freelist, old.counters,
2121                                 new.freelist, new.counters,
2122                                 "unfreezing slab"))
2123                 goto redo;
2124
2125         if (lock)
2126                 spin_unlock(&n->list_lock);
2127
2128         if (m == M_FREE) {
2129                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2130                 discard_slab(s, page);
2131                 stat(s, FREE_SLAB);
2132         }
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
2137  *
2138  * This function must be called with interrupts disabled
2139  * for the cpu using c (or some other guarantee must be there
2140  * to guarantee no concurrent accesses).
2141  */
2142 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s,
2143                 struct kmem_cache_cpu *c)
2144 {
2145 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2146         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
2147         struct page *page, *discard_page = NULL;
2148
2149         while ((page = c->partial)) {
2150                 struct page new;
2151                 struct page old;
2152
2153                 c->partial = page->next;
2154
2155                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
2156                 if (n != n2) {
2157                         if (n)
2158                                 spin_unlock(&n->list_lock);
2159
2160                         n = n2;
2161                         spin_lock(&n->list_lock);
2162                 }
2163
2164                 do {
2165
2166                         old.freelist = page->freelist;
2167                         old.counters = page->counters;
2168                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
2169
2170                         new.counters = old.counters;
2171                         new.freelist = old.freelist;
2172
2173                         new.frozen = 0;
2174
2175                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2176                                 old.freelist, old.counters,
2177                                 new.freelist, new.counters,
2178                                 "unfreezing slab"));
2179
2180                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
2181                         page->next = discard_page;
2182                         discard_page = page;
2183                 } else {
2184                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2185                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2186                 }
2187         }
2188
2189         if (n)
2190                 spin_unlock(&n->list_lock);
2191
2192         while (discard_page) {
2193                 page = discard_page;
2194                 discard_page = discard_page->next;
2195
2196                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
2197                 discard_slab(s, page);
2198                 stat(s, FREE_SLAB);
2199         }
2200 #endif
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
2205  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
2206  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
2207  * onto a random cpus partial slot.
2208  *
2209  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
2210  * per node partial list.
2211  */
2212 static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
2213 {
2214 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
2215         struct page *oldpage;
2216         int pages;
2217         int pobjects;
2218
2219         preempt_disable();
2220         do {
2221                 pages = 0;
2222                 pobjects = 0;
2223                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
2224
2225                 if (oldpage) {
2226                         pobjects = oldpage->pobjects;
2227                         pages = oldpage->pages;
2228                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
2229                                 unsigned long flags;
2230                                 /*
2231                                  * partial array is full. Move the existing
2232                                  * set to the per node partial list.
2233                                  */
2234                                 local_irq_save(flags);
2235                                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2236                                 local_irq_restore(flags);
2237                                 oldpage = NULL;
2238                                 pobjects = 0;
2239                                 pages = 0;
2240                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
2241                         }
2242                 }
2243
2244                 pages++;
2245                 pobjects += page->objects - page->inuse;
2246
2247                 page->pages = pages;
2248                 page->pobjects = pobjects;
2249                 page->next = oldpage;
2250
2251         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page)
2252                                                                 != oldpage);
2253         if (unlikely(!s->cpu_partial)) {
2254                 unsigned long flags;
2255
2256                 local_irq_save(flags);
2257                 unfreeze_partials(s, this_cpu_ptr(s->cpu_slab));
2258                 local_irq_restore(flags);
2259         }
2260         preempt_enable();
2261 #endif
2262 }
2263
2264 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2265 {
2266         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2267         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
2268
2269         c->tid = next_tid(c->tid);
2270         c->page = NULL;
2271         c->freelist = NULL;
2272 }
2273
2274 /*
2275  * Flush cpu slab.
2276  *
2277  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2278  */
2279 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2280 {
2281         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2282
2283         if (likely(c)) {
2284                 if (c->page)
2285                         flush_slab(s, c);
2286
2287                 unfreeze_partials(s, c);
2288         }
2289 }
2290
2291 static void flush_cpu_slab(void *d)
2292 {
2293         struct kmem_cache *s = d;
2294
2295         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2296 }
2297
2298 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2299 {
2300         struct kmem_cache *s = info;
2301         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2302
2303         return c->page || c->partial;
2304 }
2305
2306 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2307 {
2308         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
2313  * necessary.
2314  */
2315 static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
2316 {
2317         struct kmem_cache *s;
2318         unsigned long flags;
2319
2320         mutex_lock(&slab_mutex);
2321         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2322                 local_irq_save(flags);
2323                 __flush_cpu_slab(s, cpu);
2324                 local_irq_restore(flags);
2325         }
2326         mutex_unlock(&slab_mutex);
2327         return 0;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2332  * locality expectations.
2333  */
2334 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2335 {
2336 #ifdef CONFIG_NUMA
2337         if (!page || (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node))
2338                 return 0;
2339 #endif
2340         return 1;
2341 }
2342
2343 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2344 static int count_free(struct page *page)
2345 {
2346         return page->objects - page->inuse;
2347 }
2348
2349 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2350 {
2351         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2352 }
2353 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
2354
2355 #if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(CONFIG_SYSFS)
2356 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2357                                         int (*get_count)(struct page *))
2358 {
2359         unsigned long flags;
2360         unsigned long x = 0;
2361         struct page *page;
2362
2363         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2364         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2365                 x += get_count(page);
2366         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2367         return x;
2368 }
2369 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || CONFIG_SYSFS */
2370
2371 static noinline void
2372 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2373 {
2374 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2375         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2376                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2377         int node;
2378         struct kmem_cache_node *n;
2379
2380         if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
2381                 return;
2382
2383         pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
2384                 nid, gfpflags, &gfpflags);
2385         pr_warn("  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, default order: %d, min order: %d\n",
2386                 s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
2387                 oo_order(s->min));
2388
2389         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2390                 pr_warn("  %s debugging increased min order, use slub_debug=O to disable.\n",
2391                         s->name);
2392
2393         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
2394                 unsigned long nr_slabs;
2395                 unsigned long nr_objs;
2396                 unsigned long nr_free;
2397
2398                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2399                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2400                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2401
2402                 pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2403                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2404         }
2405 #endif
2406 }
2407
2408 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2409                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2410 {
2411         void *freelist;
2412         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2413         struct page *page;
2414
2415         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2416
2417         if (freelist)
2418                 return freelist;
2419
2420         page = new_slab(s, flags, node);
2421         if (page) {
2422                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2423                 if (c->page)
2424                         flush_slab(s, c);
2425
2426                 /*
2427                  * No other reference to the page yet so we can
2428                  * muck around with it freely without cmpxchg
2429                  */
2430                 freelist = page->freelist;
2431                 page->freelist = NULL;
2432
2433                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2434                 c->page = page;
2435                 *pc = c;
2436         } else
2437                 freelist = NULL;
2438
2439         return freelist;
2440 }
2441
2442 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2443 {
2444         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2445                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2446
2447         return true;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the
2452  * per cpu freelist or deactivate the page.
2453  *
2454  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2455  *
2456  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2457  *
2458  * This function must be called with interrupt disabled.
2459  */
2460 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2461 {
2462         struct page new;
2463         unsigned long counters;
2464         void *freelist;
2465
2466         do {
2467                 freelist = page->freelist;
2468                 counters = page->counters;
2469
2470                 new.counters = counters;
2471                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2472
2473                 new.inuse = page->objects;
2474                 new.frozen = freelist != NULL;
2475
2476         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2477                 freelist, counters,
2478                 NULL, new.counters,
2479                 "get_freelist"));
2480
2481         return freelist;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2486  * debugging duties.
2487  *
2488  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2489  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2490  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2491  *
2492  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2493  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2494  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2495  *
2496  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2497  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2498  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2499  *
2500  * Version of __slab_alloc to use when we know that interrupts are
2501  * already disabled (which is the case for bulk allocation).
2502  */
2503 static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2504                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2505 {
2506         void *freelist;
2507         struct page *page;
2508
2509         page = c->page;
2510         if (!page)
2511                 goto new_slab;
2512 redo:
2513
2514         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2515                 int searchnode = node;
2516
2517                 if (node != NUMA_NO_NODE && !node_present_pages(node))
2518                         searchnode = node_to_mem_node(node);
2519
2520                 if (unlikely(!node_match(page, searchnode))) {
2521                         stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2522                         deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2523                         c->page = NULL;
2524                         c->freelist = NULL;
2525                         goto new_slab;
2526                 }
2527         }
2528
2529         /*
2530          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2531          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2532          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2533          */
2534         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2535                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2536                 c->page = NULL;
2537                 c->freelist = NULL;
2538                 goto new_slab;
2539         }
2540
2541         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2542         freelist = c->freelist;
2543         if (freelist)
2544                 goto load_freelist;
2545
2546         freelist = get_freelist(s, page);
2547
2548         if (!freelist) {
2549                 c->page = NULL;
2550                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2551                 goto new_slab;
2552         }
2553
2554         stat(s, ALLOC_REFILL);
2555
2556 load_freelist:
2557         /*
2558          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2559          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2560          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2561          */
2562         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2563         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2564         c->tid = next_tid(c->tid);
2565         return freelist;
2566
2567 new_slab:
2568
2569         if (c->partial) {
2570                 page = c->page = c->partial;
2571                 c->partial = page->next;
2572                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2573                 c->freelist = NULL;
2574                 goto redo;
2575         }
2576
2577         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2578
2579         if (unlikely(!freelist)) {
2580                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2581                 return NULL;
2582         }
2583
2584         page = c->page;
2585         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2586                 goto load_freelist;
2587
2588         /* Only entered in the debug case */
2589         if (kmem_cache_debug(s) &&
2590                         !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2591                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2592
2593         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2594         c->page = NULL;
2595         c->freelist = NULL;
2596         return freelist;
2597 }
2598
2599 /*
2600  * Another one that disabled interrupt and compensates for possible
2601  * cpu changes by refetching the per cpu area pointer.
2602  */
2603 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2604                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2605 {
2606         void *p;
2607         unsigned long flags;
2608
2609         local_irq_save(flags);
2610 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2611         /*
2612          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2613          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2614          * pointer.
2615          */
2616         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2617 #endif
2618
2619         p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2620         local_irq_restore(flags);
2621         return p;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2626  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2627  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2628  *
2629  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2630  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2631  *
2632  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2633  */
2634 static __always_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
2635                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2636 {
2637         void *object;
2638         struct kmem_cache_cpu *c;
2639         struct page *page;
2640         unsigned long tid;
2641
2642         s = slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags);
2643         if (!s)
2644                 return NULL;
2645 redo:
2646         /*
2647          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2648          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2649          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2650          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2651          *
2652          * We should guarantee that tid and kmem_cache are retrieved on
2653          * the same cpu. It could be different if CONFIG_PREEMPT so we need
2654          * to check if it is matched or not.
2655          */
2656         do {
2657                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2658                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2659         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2660                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2661
2662         /*
2663          * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
2664          * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
2665          * on c to guarantee that object and page associated with previous tid
2666          * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
2667          * page could be one associated with next tid and our alloc/free
2668          * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
2669          */
2670         barrier();
2671
2672         /*
2673          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2674          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2675          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2676          * linked list in between.
2677          */
2678
2679         object = c->freelist;
2680         page = c->page;
2681         if (unlikely(!object || !node_match(page, node))) {
2682                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2683                 stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2684         } else {
2685                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2686
2687                 /*
2688                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2689                  * operation and if we are on the right processor.
2690                  *
2691                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock
2692                  * semantics!)
2693                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2694                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2695                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2696                  *
2697                  * Since this is without lock semantics the protection is only
2698                  * against code executing on this cpu *not* from access by
2699                  * other cpus.
2700                  */
2701                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2702                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2703                                 object, tid,
2704                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2705
2706                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2707                         goto redo;
2708                 }
2709                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2710                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2711         }
2712
2713         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2714                 memset(object, 0, s->object_size);
2715
2716         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, 1, &object);
2717
2718         return object;
2719 }
2720
2721 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2722                 gfp_t gfpflags, unsigned long addr)
2723 {
2724         return slab_alloc_node(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, addr);
2725 }
2726
2727 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2728 {
2729         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2730
2731         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size,
2732                                 s->size, gfpflags);
2733
2734         return ret;
2735 }
2736 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2737
2738 #ifdef CONFIG_TRACING
2739 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2740 {
2741         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, _RET_IP_);
2742         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2743         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2744         return ret;
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2747 #endif
2748
2749 #ifdef CONFIG_NUMA
2750 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2751 {
2752         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2753
2754         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2755                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2756
2757         return ret;
2758 }
2759 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2760
2761 #ifdef CONFIG_TRACING
2762 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2763                                     gfp_t gfpflags,
2764                                     int node, size_t size)
2765 {
2766         void *ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2767
2768         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2769                            size, s->size, gfpflags, node);
2770
2771         kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
2772         return ret;
2773 }
2774 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2775 #endif
2776 #endif
2777
2778 /*
2779  * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
2780  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2781  *
2782  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2783  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2784  * handling required then we can return immediately.
2785  */
2786 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2787                         void *head, void *tail, int cnt,
2788                         unsigned long addr)
2789
2790 {
2791         void *prior;
2792         int was_frozen;
2793         struct page new;
2794         unsigned long counters;
2795         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2796         unsigned long uninitialized_var(flags);
2797
2798         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2799
2800         if (kmem_cache_debug(s) &&
2801             !free_debug_processing(s, page, head, tail, cnt, addr))
2802                 return;
2803
2804         do {
2805                 if (unlikely(n)) {
2806                         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2807                         n = NULL;
2808                 }
2809                 prior = page->freelist;
2810                 counters = page->counters;
2811                 set_freepointer(s, tail, prior);
2812                 new.counters = counters;
2813                 was_frozen = new.frozen;
2814                 new.inuse -= cnt;
2815                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
2816
2817                         if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
2818
2819                                 /*
2820                                  * Slab was on no list before and will be
2821                                  * partially empty
2822                                  * We can defer the list move and instead
2823                                  * freeze it.
2824                                  */
2825                                 new.frozen = 1;
2826
2827                         } else { /* Needs to be taken off a list */
2828
2829                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2830                                 /*
2831                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2832                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2833                                  * drop the list_lock without any processing.
2834                                  *
2835                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2836                                  * other processors updating the list of slabs.
2837                                  */
2838                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2839
2840                         }
2841                 }
2842
2843         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2844                 prior, counters,
2845                 head, new.counters,
2846                 "__slab_free"));
2847
2848         if (likely(!n)) {
2849
2850                 /*
2851                  * If we just froze the page then put it onto the
2852                  * per cpu partial list.
2853                  */
2854                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2855                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2856                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2857                 }
2858                 /*
2859                  * The list lock was not taken therefore no list
2860                  * activity can be necessary.
2861                  */
2862                 if (was_frozen)
2863                         stat(s, FREE_FROZEN);
2864                 return;
2865         }
2866
2867         if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
2868                 goto slab_empty;
2869
2870         /*
2871          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2872          * then add it.
2873          */
2874         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
2875                 if (kmem_cache_debug(s))
2876                         remove_full(s, n, page);
2877                 add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2878                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2879         }
2880         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2881         return;
2882
2883 slab_empty:
2884         if (prior) {
2885                 /*
2886                  * Slab on the partial list.
2887                  */
2888                 remove_partial(n, page);
2889                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2890         } else {
2891                 /* Slab must be on the full list */
2892                 remove_full(s, n, page);
2893         }
2894
2895         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2896         stat(s, FREE_SLAB);
2897         discard_slab(s, page);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2902  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2903  *
2904  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2905  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2906  * the item before.
2907  *
2908  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2909  * with all sorts of special processing.
2910  *
2911  * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
2912  * same page) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
2913  * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
2914  */
2915 static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
2916                                 struct page *page, void *head, void *tail,
2917                                 int cnt, unsigned long addr)
2918 {
2919         void *tail_obj = tail ? : head;
2920         struct kmem_cache_cpu *c;
2921         unsigned long tid;
2922 redo:
2923         /*
2924          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2925          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2926          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2927          * during the cmpxchg then the free will succeed.
2928          */
2929         do {
2930                 tid = this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
2931                 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2932         } while (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) &&
2933                  unlikely(tid != READ_ONCE(c->tid)));
2934
2935         /* Same with comment on barrier() in slab_alloc_node() */
2936         barrier();
2937
2938         if (likely(page == c->page)) {
2939                 set_freepointer(s, tail_obj, c->freelist);
2940
2941                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2942                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2943                                 c->freelist, tid,
2944                                 head, next_tid(tid)))) {
2945
2946                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2947                         goto redo;
2948                 }
2949                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2950         } else
2951                 __slab_free(s, page, head, tail_obj, cnt, addr);
2952
2953 }
2954
2955 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2956                                       void *head, void *tail, int cnt,
2957                                       unsigned long addr)
2958 {
2959         slab_free_freelist_hook(s, head, tail);
2960         /*
2961          * slab_free_freelist_hook() could have put the items into quarantine.
2962          * If so, no need to free them.
2963          */
2964         if (s->flags & SLAB_KASAN && !(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2965                 return;
2966         do_slab_free(s, page, head, tail, cnt, addr);
2967 }
2968
2969 #ifdef CONFIG_KASAN
2970 void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
2971 {
2972         do_slab_free(cache, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, addr);
2973 }
2974 #endif
2975
2976 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2977 {
2978         s = cache_from_obj(s, x);
2979         if (!s)
2980                 return;
2981         slab_free(s, virt_to_head_page(x), x, NULL, 1, _RET_IP_);
2982         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2983 }
2984 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2985
2986 struct detached_freelist {
2987         struct page *page;
2988         void *tail;
2989         void *freelist;
2990         int cnt;
2991         struct kmem_cache *s;
2992 };
2993
2994 /*
2995  * This function progressively scans the array with free objects (with
2996  * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
2997  * page.  It builds a detached freelist directly within the given
2998  * page/objects.  This can happen without any need for
2999  * synchronization, because the objects are owned by running process.
3000  * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
3001  * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
3002  * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
3003  * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
3004  * to performance reasons.
3005  */
3006 static inline
3007 int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
3008                             void **p, struct detached_freelist *df)
3009 {
3010         size_t first_skipped_index = 0;
3011         int lookahead = 3;
3012         void *object;
3013         struct page *page;
3014
3015         /* Always re-init detached_freelist */
3016         df->page = NULL;
3017
3018         do {
3019                 object = p[--size];
3020                 /* Do we need !ZERO_OR_NULL_PTR(object) here? (for kfree) */
3021         } while (!object && size);
3022
3023         if (!object)
3024                 return 0;
3025
3026         page = virt_to_head_page(object);
3027         if (!s) {
3028                 /* Handle kalloc'ed objects */
3029                 if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3030                         BUG_ON(!PageCompound(page));
3031                         kfree_hook(object);
3032                         __free_pages(page, compound_order(page));
3033                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3034                         return size;
3035                 }
3036                 /* Derive kmem_cache from object */
3037                 df->s = page->slab_cache;
3038         } else {
3039                 df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
3040         }
3041
3042         /* Start new detached freelist */
3043         df->page = page;
3044         set_freepointer(df->s, object, NULL);
3045         df->tail = object;
3046         df->freelist = object;
3047         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3048         df->cnt = 1;
3049
3050         while (size) {
3051                 object = p[--size];
3052                 if (!object)
3053                         continue; /* Skip processed objects */
3054
3055                 /* df->page is always set at this point */
3056                 if (df->page == virt_to_head_page(object)) {
3057                         /* Opportunity build freelist */
3058                         set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
3059                         df->freelist = object;
3060                         df->cnt++;
3061                         p[size] = NULL; /* mark object processed */
3062
3063                         continue;
3064                 }
3065
3066                 /* Limit look ahead search */
3067                 if (!--lookahead)
3068                         break;
3069
3070                 if (!first_skipped_index)
3071                         first_skipped_index = size + 1;
3072         }
3073
3074         return first_skipped_index;
3075 }
3076
3077 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3078 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
3079 {
3080         if (WARN_ON(!size))
3081                 return;
3082
3083         do {
3084                 struct detached_freelist df;
3085
3086                 size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
3087                 if (!df.page)
3088                         continue;
3089
3090                 slab_free(df.s, df.page, df.freelist, df.tail, df.cnt,_RET_IP_);
3091         } while (likely(size));
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);
3094
3095 /* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
3096 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
3097                           void **p)
3098 {
3099         struct kmem_cache_cpu *c;
3100         int i;
3101
3102         /* memcg and kmem_cache debug support */
3103         s = slab_pre_alloc_hook(s, flags);
3104         if (unlikely(!s))
3105                 return false;
3106         /*
3107          * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
3108          * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
3109          * handlers invoking normal fastpath.
3110          */
3111         local_irq_disable();
3112         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3113
3114         for (i = 0; i < size; i++) {
3115                 void *object = c->freelist;
3116
3117                 if (unlikely(!object)) {
3118                         /*
3119                          * Invoking slow path likely have side-effect
3120                          * of re-populating per CPU c->freelist
3121                          */
3122                         p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
3123                                             _RET_IP_, c);
3124                         if (unlikely(!p[i]))
3125                                 goto error;
3126
3127                         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
3128                         continue; /* goto for-loop */
3129                 }
3130                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
3131                 p[i] = object;
3132         }
3133         c->tid = next_tid(c->tid);
3134         local_irq_enable();
3135
3136         /* Clear memory outside IRQ disabled fastpath loop */
3137         if (unlikely(flags & __GFP_ZERO)) {
3138                 int j;
3139
3140                 for (j = 0; j < i; j++)
3141                         memset(p[j], 0, s->object_size);
3142         }
3143
3144         /* memcg and kmem_cache debug support */
3145         slab_post_alloc_hook(s, flags, size, p);
3146         return i;
3147 error:
3148         local_irq_enable();
3149         slab_post_alloc_hook(s, flags, i, p);
3150         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
3151         return 0;
3152 }
3153 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk);
3154
3155
3156 /*
3157  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
3158  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
3159  * get the required alignment by putting one properly sized object after
3160  * another.
3161  *
3162  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
3163  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
3164  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
3165  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
3166  * locking overhead.
3167  */
3168
3169 /*
3170  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
3171  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
3172  * and increases the number of allocations possible without having to
3173  * take the list_lock.
3174  */
3175 static int slub_min_order;
3176 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
3177 static int slub_min_objects;
3178
3179 /*
3180  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
3181  *
3182  * The order of allocation has significant impact on performance and other
3183  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
3184  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
3185  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
3186  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
3187  * would be wasted.
3188  *
3189  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
3190  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
3191  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
3192  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
3193  *
3194  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
3195  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
3196  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
3197  * of space in favor of a small page order.
3198  *
3199  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
3200  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
3201  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
3202  * the smallest order which will fit the object.
3203  */
3204 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
3205                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
3206 {
3207         int order;
3208         int rem;
3209         int min_order = slub_min_order;
3210
3211         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
3212                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
3213
3214         for (order = max(min_order, get_order(min_objects * size + reserved));
3215                         order <= max_order; order++) {
3216
3217                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
3218
3219                 rem = (slab_size - reserved) % size;
3220
3221                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
3222                         break;
3223         }
3224
3225         return order;
3226 }
3227
3228 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
3229 {
3230         int order;
3231         int min_objects;
3232         int fraction;
3233         int max_objects;
3234
3235         /*
3236          * Attempt to find best configuration for a slab. This
3237          * works by first attempting to generate a layout with
3238          * the best configuration and backing off gradually.
3239          *
3240          * First we increase the acceptable waste in a slab. Then
3241          * we reduce the minimum objects required in a slab.
3242          */
3243         min_objects = slub_min_objects;
3244         if (!min_objects)
3245                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
3246         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
3247         min_objects = min(min_objects, max_objects);
3248
3249         while (min_objects > 1) {
3250                 fraction = 16;
3251                 while (fraction >= 4) {
3252                         order = slab_order(size, min_objects,
3253                                         slub_max_order, fraction, reserved);
3254                         if (order <= slub_max_order)
3255                                 return order;
3256                         fraction /= 2;
3257                 }
3258                 min_objects--;
3259         }
3260
3261         /*
3262          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
3263          * lets see if we can place a single object there.
3264          */
3265         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
3266         if (order <= slub_max_order)
3267                 return order;
3268
3269         /*
3270          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
3271          */
3272         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
3273         if (order < MAX_ORDER)
3274                 return order;
3275         return -ENOSYS;
3276 }
3277
3278 static void
3279 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
3280 {
3281         n->nr_partial = 0;
3282         spin_lock_init(&n->list_lock);
3283         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
3284 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3285         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
3286         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
3287         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
3288 #endif
3289 }
3290
3291 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
3292 {
3293         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
3294                         KMALLOC_SHIFT_HIGH * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
3295
3296         /*
3297          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
3298          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
3299          */
3300         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
3301                                      2 * sizeof(void *));
3302
3303         if (!s->cpu_slab)
3304                 return 0;
3305
3306         init_kmem_cache_cpus(s);
3307
3308         return 1;
3309 }
3310
3311 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
3312
3313 /*
3314  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
3315  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
3316  * possible.
3317  *
3318  * Note that this function only works on the kmem_cache_node
3319  * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
3320  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
3321  */
3322 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
3323 {
3324         struct page *page;
3325         struct kmem_cache_node *n;
3326
3327         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
3328
3329         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
3330
3331         BUG_ON(!page);
3332         if (page_to_nid(page) != node) {
3333                 pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
3334                 pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
3335         }
3336
3337         n = page->freelist;
3338         BUG_ON(!n);
3339         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
3340         page->inuse = 1;
3341         page->frozen = 0;
3342         kmem_cache_node->node[node] = n;
3343 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3344         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
3345         init_tracking(kmem_cache_node, n);
3346 #endif
3347         kasan_kmalloc(kmem_cache_node, n, sizeof(struct kmem_cache_node),
3348                       GFP_KERNEL);
3349         init_kmem_cache_node(n);
3350         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
3351
3352         /*
3353          * No locks need to be taken here as it has just been
3354          * initialized and there is no concurrent access.
3355          */
3356         __add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
3357 }
3358
3359 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3360 {
3361         int node;
3362         struct kmem_cache_node *n;
3363
3364         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3365                 kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3366                 s->node[node] = NULL;
3367         }
3368 }
3369
3370 void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
3371 {
3372         cache_random_seq_destroy(s);
3373         free_percpu(s->cpu_slab);
3374         free_kmem_cache_nodes(s);
3375 }
3376
3377 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
3378 {
3379         int node;
3380
3381         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3382                 struct kmem_cache_node *n;
3383
3384                 if (slab_state == DOWN) {
3385                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
3386                         continue;
3387                 }
3388                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
3389                                                 GFP_KERNEL, node);
3390
3391                 if (!n) {
3392                         free_kmem_cache_nodes(s);
3393                         return 0;
3394                 }
3395
3396                 s->node[node] = n;
3397                 init_kmem_cache_node(n);
3398         }
3399         return 1;
3400 }
3401
3402 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
3403 {
3404         if (min < MIN_PARTIAL)
3405                 min = MIN_PARTIAL;
3406         else if (min > MAX_PARTIAL)
3407                 min = MAX_PARTIAL;
3408         s->min_partial = min;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
3413  * a slab object.
3414  */
3415 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
3416 {
3417         unsigned long flags = s->flags;
3418         size_t size = s->object_size;
3419         int order;
3420
3421         /*
3422          * Round up object size to the next word boundary. We can only
3423          * place the free pointer at word boundaries and this determines
3424          * the possible location of the free pointer.
3425          */
3426         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3427
3428 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3429         /*
3430          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
3431          * the slab may touch the object after free or before allocation
3432          * then we should never poison the object itself.
3433          */
3434         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
3435                         !s->ctor)
3436                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
3437         else
3438                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
3439
3440
3441         /*
3442          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
3443          * end of the object and the free pointer. If not then add an
3444          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
3445          */
3446         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
3447                 size += sizeof(void *);
3448 #endif
3449
3450         /*
3451          * With that we have determined the number of bytes in actual use
3452          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
3453          */
3454         s->inuse = size;
3455
3456         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
3457                 s->ctor)) {
3458                 /*
3459                  * Relocate free pointer after the object if it is not
3460                  * permitted to overwrite the first word of the object on
3461                  * kmem_cache_free.
3462                  *
3463                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
3464                  * destructor or are poisoning the objects.
3465                  */
3466                 s->offset = size;
3467                 size += sizeof(void *);
3468         }
3469
3470 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3471         if (flags & SLAB_STORE_USER)
3472                 /*
3473                  * Need to store information about allocs and frees after
3474                  * the object.
3475                  */
3476                 size += 2 * sizeof(struct track);
3477 #endif
3478
3479         kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
3480 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3481         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
3482                 /*
3483                  * Add some empty padding so that we can catch
3484                  * overwrites from earlier objects rather than let
3485                  * tracking information or the free pointer be
3486                  * corrupted if a user writes before the start
3487                  * of the object.
3488                  */
3489                 size += sizeof(void *);
3490
3491                 s->red_left_pad = sizeof(void *);
3492                 s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
3493                 size += s->red_left_pad;
3494         }
3495 #endif
3496
3497         /*
3498          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
3499          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
3500          * each object to conform to the alignment.
3501          */
3502         size = ALIGN(size, s->align);
3503         s->size = size;
3504         if (forced_order >= 0)
3505                 order = forced_order;
3506         else
3507                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3508
3509         if (order < 0)
3510                 return 0;
3511
3512         s->allocflags = 0;
3513         if (order)
3514                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3515
3516         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3517                 s->allocflags |= GFP_DMA;
3518
3519         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3520                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3521
3522         /*
3523          * Determine the number of objects per slab
3524          */
3525         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3526         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3527         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3528                 s->max = s->oo;
3529
3530         return !!oo_objects(s->oo);
3531 }
3532
3533 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
3534 {
3535         s->flags = kmem_cache_flags(s->size, flags, s->name, s->ctor);
3536         s->reserved = 0;
3537
3538         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3539                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3540
3541         if (!calculate_sizes(s, -1))
3542                 goto error;
3543         if (disable_higher_order_debug) {
3544                 /*
3545                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3546                  * order increased.
3547                  */
3548                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3549                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3550                         s->offset = 0;
3551                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3552                                 goto error;
3553                 }
3554         }
3555
3556 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3557     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3558         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG) == 0)
3559                 /* Enable fast mode */
3560                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3561 #endif
3562
3563         /*
3564          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3565          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3566          */
3567         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3568
3569         /*
3570          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3571          * per cpu partial lists of a processor.
3572          *
3573          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3574          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3575          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3576          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3577          *
3578          * This setting also determines
3579          *
3580          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3581          *    per node list when we reach the limit.
3582          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3583          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch
3584          *    50% to keep some capacity around for frees.
3585          */
3586         if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
3587                 s->cpu_partial = 0;
3588         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3589                 s->cpu_partial = 2;
3590         else if (s->size >= 1024)
3591                 s->cpu_partial = 6;
3592         else if (s->size >= 256)
3593                 s->cpu_partial = 13;
3594         else
3595                 s->cpu_partial = 30;
3596
3597 #ifdef CONFIG_NUMA
3598         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3599 #endif
3600
3601         /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
3602         if (slab_state >= UP) {
3603                 if (init_cache_random_seq(s))
3604                         goto error;
3605         }
3606
3607         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3608                 goto error;
3609
3610         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3611                 return 0;
3612
3613         free_kmem_cache_nodes(s);
3614 error:
3615         if (flags & SLAB_PANIC)
3616                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3617                       s->name, (unsigned long)s->size, s->size,
3618                       oo_order(s->oo), s->offset, flags);
3619         return -EINVAL;
3620 }
3621
3622 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3623                                                         const char *text)
3624 {
3625 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3626         void *addr = page_address(page);
3627         void *p;
3628         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3629                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3630         if (!map)
3631                 return;
3632         slab_err(s, page, text, s->name);
3633         slab_lock(page);
3634
3635         get_map(s, page, map);
3636         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3637
3638                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3639                         pr_err("INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
3640                         print_tracking(s, p);
3641                 }
3642         }
3643         slab_unlock(page);
3644         kfree(map);
3645 #endif
3646 }
3647
3648 /*
3649  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3650  * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
3651  * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
3652  */
3653 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3654 {
3655         LIST_HEAD(discard);
3656         struct page *page, *h;
3657
3658         BUG_ON(irqs_disabled());
3659         spin_lock_irq(&n->list_lock);
3660         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3661                 if (!page->inuse) {
3662                         remove_partial(n, page);
3663                         list_add(&page->lru, &discard);
3664                 } else {
3665                         list_slab_objects(s, page,
3666                         "Objects remaining in %s on __kmem_cache_shutdown()");
3667                 }
3668         }
3669         spin_unlock_irq(&n->list_lock);
3670
3671         list_for_each_entry_safe(page, h, &discard, lru)
3672                 discard_slab(s, page);
3673 }
3674
3675 /*
3676  * Release all resources used by a slab cache.
3677  */
3678 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3679 {
3680         int node;
3681         struct kmem_cache_node *n;
3682
3683         flush_all(s);
3684         /* Attempt to free all objects */
3685         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3686                 free_partial(s, n);
3687                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3688                         return 1;
3689         }
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 /********************************************************************
3694  *              Kmalloc subsystem
3695  *******************************************************************/
3696
3697 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3698 {
3699         get_option(&str, &slub_min_order);
3700
3701         return 1;
3702 }
3703
3704 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3705
3706 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3707 {
3708         get_option(&str, &slub_max_order);
3709         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3710
3711         return 1;
3712 }
3713
3714 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3715
3716 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3717 {
3718         get_option(&str, &slub_min_objects);
3719
3720         return 1;
3721 }
3722
3723 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3724
3725 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3726 {
3727         struct kmem_cache *s;
3728         void *ret;
3729
3730         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
3731                 return kmalloc_large(size, flags);
3732
3733         s = kmalloc_slab(size, flags);
3734
3735         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3736                 return s;
3737
3738         ret = slab_alloc(s, flags, _RET_IP_);
3739
3740         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3741
3742         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3743
3744         return ret;
3745 }
3746 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3747
3748 #ifdef CONFIG_NUMA
3749 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3750 {
3751         struct page *page;
3752         void *ptr = NULL;
3753
3754         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3755         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3756         if (page)
3757                 ptr = page_address(page);
3758
3759         kmalloc_large_node_hook(ptr, size, flags);
3760         return ptr;
3761 }
3762
3763 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3764 {
3765         struct kmem_cache *s;
3766         void *ret;
3767
3768         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
3769                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3770
3771                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3772                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3773                                    flags, node);
3774
3775                 return ret;
3776         }
3777
3778         s = kmalloc_slab(size, flags);
3779
3780         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3781                 return s;
3782
3783         ret = slab_alloc_node(s, flags, node, _RET_IP_);
3784
3785         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3786
3787         kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
3788
3789         return ret;
3790 }
3791 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3792 #endif
3793
3794 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
3795 /*
3796  * Rejects objects that are incorrectly sized.
3797  *
3798  * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
3799  * to indicate an error.
3800  */
3801 const char *__check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
3802                                 struct page *page)
3803 {
3804         struct kmem_cache *s;
3805         unsigned long offset;
3806         size_t object_size;
3807
3808         /* Find object and usable object size. */
3809         s = page->slab_cache;
3810         object_size = slab_ksize(s);
3811
3812         /* Reject impossible pointers. */
3813         if (ptr < page_address(page))
3814                 return s->name;
3815
3816         /* Find offset within object. */
3817         offset = (ptr - page_address(page)) % s->size;
3818
3819         /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
3820         if (kmem_cache_debug(s) && s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3821                 if (offset < s->red_left_pad)
3822                         return s->name;
3823                 offset -= s->red_left_pad;
3824         }
3825
3826         /* Allow address range falling entirely within object size. */
3827         if (offset <= object_size && n <= object_size - offset)
3828                 return NULL;
3829
3830         return s->name;
3831 }
3832 #endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */
3833
3834 static size_t __ksize(const void *object)
3835 {
3836         struct page *page;
3837
3838         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3839                 return 0;
3840
3841         page = virt_to_head_page(object);
3842
3843         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3844                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3845                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3846         }
3847
3848         return slab_ksize(page->slab_cache);
3849 }
3850
3851 size_t ksize(const void *object)
3852 {
3853         size_t size = __ksize(object);
3854         /* We assume that ksize callers could use whole allocated area,
3855          * so we need to unpoison this area.
3856          */
3857         kasan_unpoison_shadow(object, size);
3858         return size;
3859 }
3860 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3861
3862 void kfree(const void *x)
3863 {
3864         struct page *page;
3865         void *object = (void *)x;
3866
3867         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3868
3869         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3870                 return;
3871
3872         page = virt_to_head_page(x);
3873         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3874                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3875                 kfree_hook(x);
3876                 __free_pages(page, compound_order(page));
3877                 return;
3878         }
3879         slab_free(page->slab_cache, page, object, NULL, 1, _RET_IP_);
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3882
3883 #define SHRINK_PROMOTE_MAX 32
3884
3885 /*
3886  * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
3887  * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
3888  * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
3889  *
3890  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3891  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3892  * are freed in them.
3893  */
3894 int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3895 {
3896         int node;
3897         int i;
3898         struct kmem_cache_node *n;
3899         struct page *page;
3900         struct page *t;
3901         struct list_head discard;
3902         struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
3903         unsigned long flags;
3904         int ret = 0;
3905
3906         flush_all(s);
3907         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
3908                 INIT_LIST_HEAD(&discard);
3909                 for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
3910                         INIT_LIST_HEAD(promote + i);
3911
3912                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3913
3914                 /*
3915                  * Build lists of slabs to discard or promote.
3916                  *
3917                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3918                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3919                  */
3920                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3921                         int free = page->objects - page->inuse;
3922
3923                         /* Do not reread page->inuse */
3924                         barrier();
3925
3926                         /* We do not keep full slabs on the list */
3927                         BUG_ON(free <= 0);
3928
3929                         if (free == page->objects) {
3930                                 list_move(&page->lru, &discard);
3931                                 n->nr_partial--;
3932                         } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
3933                                 list_move(&page->lru, promote + free - 1);
3934                 }
3935
3936                 /*
3937                  * Promote the slabs filled up most to the head of the
3938                  * partial list.
3939                  */
3940                 for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
3941                         list_splice(promote + i, &n->partial);
3942
3943                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3944
3945                 /* Release empty slabs */
3946                 list_for_each_entry_safe(page, t, &discard, lru)
3947                         discard_slab(s, page);
3948
3949                 if (slabs_node(s, node))
3950                         ret = 1;
3951         }
3952
3953         return ret;
3954 }
3955
3956 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3957 {
3958         struct kmem_cache *s;
3959
3960         mutex_lock(&slab_mutex);
3961         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3962                 __kmem_cache_shrink(s);
3963         mutex_unlock(&slab_mutex);
3964
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3969 {
3970         struct kmem_cache_node *n;
3971         struct kmem_cache *s;
3972         struct memory_notify *marg = arg;
3973         int offline_node;
3974
3975         offline_node = marg->status_change_nid_normal;
3976
3977         /*
3978          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3979          * for it yet.
3980          */
3981         if (offline_node < 0)
3982                 return;
3983
3984         mutex_lock(&slab_mutex);
3985         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3986                 n = get_node(s, offline_node);
3987                 if (n) {
3988                         /*
3989                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3990                          * that is going down. We were unable to free them,
3991                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3992                          * callback. So, we must fail.
3993                          */
3994                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3995
3996                         s->node[offline_node] = NULL;
3997                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3998                 }
3999         }
4000         mutex_unlock(&slab_mutex);
4001 }
4002
4003 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
4004 {
4005         struct kmem_cache_node *n;
4006         struct kmem_cache *s;
4007         struct memory_notify *marg = arg;
4008         int nid = marg->status_change_nid_normal;
4009         int ret = 0;
4010
4011         /*
4012          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
4013          * already created. Nothing to do.
4014          */
4015         if (nid < 0)
4016                 return 0;
4017
4018         /*
4019          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
4020          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
4021          * online.
4022          */
4023         mutex_lock(&slab_mutex);
4024         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4025                 /*
4026                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
4027                  *      since memory is not yet available from the node that
4028                  *      is brought up.
4029                  */
4030                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
4031                 if (!n) {
4032                         ret = -ENOMEM;
4033                         goto out;
4034                 }
4035                 init_kmem_cache_node(n);
4036                 s->node[nid] = n;
4037         }
4038 out:
4039         mutex_unlock(&slab_mutex);
4040         return ret;
4041 }
4042
4043 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
4044                                 unsigned long action, void *arg)
4045 {
4046         int ret = 0;
4047
4048         switch (action) {
4049         case MEM_GOING_ONLINE:
4050                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
4051                 break;
4052         case MEM_GOING_OFFLINE:
4053                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
4054                 break;
4055         case MEM_OFFLINE:
4056         case MEM_CANCEL_ONLINE:
4057                 slab_mem_offline_callback(arg);
4058                 break;
4059         case MEM_ONLINE:
4060         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
4061                 break;
4062         }
4063         if (ret)
4064                 ret = notifier_from_errno(ret);
4065         else
4066                 ret = NOTIFY_OK;
4067         return ret;
4068 }
4069
4070 static struct notifier_block slab_memory_callback_nb = {
4071         .notifier_call = slab_memory_callback,
4072         .priority = SLAB_CALLBACK_PRI,
4073 };
4074
4075 /********************************************************************
4076  *                      Basic setup of slabs
4077  *******************************************************************/
4078
4079 /*
4080  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
4081  * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
4082  * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
4083  */
4084
4085 static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
4086 {
4087         int node;
4088         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
4089         struct kmem_cache_node *n;
4090
4091         memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);
4092
4093         /*
4094          * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
4095          * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
4096          * IPIs around.
4097          */
4098         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
4099         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4100                 struct page *p;
4101
4102                 list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
4103                         p->slab_cache = s;
4104
4105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4106                 list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
4107                         p->slab_cache = s;
4108 #endif
4109         }
4110         slab_init_memcg_params(s);
4111         list_add(&s->list, &slab_caches);
4112         return s;
4113 }
4114
4115 void __init kmem_cache_init(void)
4116 {
4117         static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
4118                 boot_kmem_cache_node;
4119
4120         if (debug_guardpage_minorder())
4121                 slub_max_order = 0;
4122
4123         kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
4124         kmem_cache = &boot_kmem_cache;
4125
4126         create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
4127                 sizeof(struct kmem_cache_node), SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4128
4129         register_hotmemory_notifier(&slab_memory_callback_nb);
4130
4131         /* Able to allocate the per node structures */
4132         slab_state = PARTIAL;
4133
4134         create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
4135                         offsetof(struct kmem_cache, node) +
4136                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
4137                        SLAB_HWCACHE_ALIGN);
4138
4139         kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
4140
4141         /*
4142          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
4143          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
4144          * update any list pointers.
4145          */
4146         kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);
4147
4148         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
4149         setup_kmalloc_cache_index_table();
4150         create_kmalloc_caches(0);
4151
4152         /* Setup random freelists for each cache */
4153         init_freelist_randomization();
4154
4155         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
4156                                   slub_cpu_dead);
4157
4158         pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d, CPUs=%d, Nodes=%d\n",
4159                 cache_line_size(),
4160                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
4161                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
4162 }
4163
4164 void __init kmem_cache_init_late(void)
4165 {
4166 }
4167
4168 struct kmem_cache *
4169 __kmem_cache_alias(const char *name, size_t size, size_t align,
4170                    unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
4171 {
4172         struct kmem_cache *s, *c;
4173
4174         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
4175         if (s) {
4176                 s->refcount++;
4177
4178                 /*
4179                  * Adjust the object sizes so that we clear
4180                  * the complete object on kzalloc.
4181                  */
4182                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
4183                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
4184
4185                 for_each_memcg_cache(c, s) {
4186                         c->object_size = s->object_size;
4187                         c->inuse = max_t(int, c->inuse,
4188                                          ALIGN(size, sizeof(void *)));
4189                 }
4190
4191                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
4192                         s->refcount--;
4193                         s = NULL;
4194                 }
4195         }
4196
4197         return s;
4198 }
4199
4200 int __kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, unsigned long flags)
4201 {
4202         int err;
4203
4204         err = kmem_cache_open(s, flags);
4205         if (err)
4206                 return err;
4207
4208         /* Mutex is not taken during early boot */
4209         if (slab_state <= UP)
4210                 return 0;
4211
4212         memcg_propagate_slab_attrs(s);
4213         err = sysfs_slab_add(s);
4214         if (err)
4215                 __kmem_cache_release(s);
4216
4217         return err;
4218 }
4219
4220 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4221 {
4222         struct kmem_cache *s;
4223         void *ret;
4224
4225         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
4226                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4227
4228         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4229
4230         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4231                 return s;
4232
4233         ret = slab_alloc(s, gfpflags, caller);
4234
4235         /* Honor the call site pointer we received. */
4236         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4237
4238         return ret;
4239 }
4240
4241 #ifdef CONFIG_NUMA
4242 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4243                                         int node, unsigned long caller)
4244 {
4245         struct kmem_cache *s;
4246         void *ret;
4247
4248         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
4249                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4250
4251                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4252                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4253                                    gfpflags, node);
4254
4255                 return ret;
4256         }
4257
4258         s = kmalloc_slab(size, gfpflags);
4259
4260         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4261                 return s;
4262
4263         ret = slab_alloc_node(s, gfpflags, node, caller);
4264
4265         /* Honor the call site pointer we received. */
4266         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4267
4268         return ret;
4269 }
4270 #endif
4271
4272 #ifdef CONFIG_SYSFS
4273 static int count_inuse(struct page *page)
4274 {
4275         return page->inuse;
4276 }
4277
4278 static int count_total(struct page *page)
4279 {
4280         return page->objects;
4281 }
4282 #endif
4283
4284 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4285 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4286                                                 unsigned long *map)
4287 {
4288         void *p;
4289         void *addr = page_address(page);
4290
4291         if (!check_slab(s, page) ||
4292                         !on_freelist(s, page, NULL))
4293                 return 0;
4294
4295         /* Now we know that a valid freelist exists */
4296         bitmap_zero(map, page->objects);
4297
4298         get_map(s, page, map);
4299         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4300                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4301                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4302                                 return 0;
4303         }
4304
4305         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4306                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4307                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4308                                 return 0;
4309         return 1;
4310 }
4311
4312 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4313                                                 unsigned long *map)
4314 {
4315         slab_lock(page);
4316         validate_slab(s, page, map);
4317         slab_unlock(page);
4318 }
4319
4320 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4321                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4322 {
4323         unsigned long count = 0;
4324         struct page *page;
4325         unsigned long flags;
4326
4327         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4328
4329         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4330                 validate_slab_slab(s, page, map);
4331                 count++;
4332         }
4333         if (count != n->nr_partial)
4334                 pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
4335                        s->name, count, n->nr_partial);
4336
4337         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4338                 goto out;
4339
4340         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4341                 validate_slab_slab(s, page, map);
4342                 count++;
4343         }
4344         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4345                 pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
4346                        s->name, count, atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4347
4348 out:
4349         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4350         return count;
4351 }
4352
4353 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4354 {
4355         int node;
4356         unsigned long count = 0;
4357         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4358                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4359         struct kmem_cache_node *n;
4360
4361         if (!map)
4362                 return -ENOMEM;
4363
4364         flush_all(s);
4365         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4366                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4367         kfree(map);
4368         return count;
4369 }
4370 /*
4371  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4372  * and freed.
4373  */
4374
4375 struct location {
4376         unsigned long count;
4377         unsigned long addr;
4378         long long sum_time;
4379         long min_time;
4380         long max_time;
4381         long min_pid;
4382         long max_pid;
4383         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4384         nodemask_t nodes;
4385 };
4386
4387 struct loc_track {
4388         unsigned long max;
4389         unsigned long count;
4390         struct location *loc;
4391 };
4392
4393 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4394 {
4395         if (t->max)
4396                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4397                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4398 }
4399
4400 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4401 {
4402         struct location *l;
4403         int order;
4404
4405         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4406
4407         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4408         if (!l)
4409                 return 0;
4410
4411         if (t->count) {
4412                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4413                 free_loc_track(t);
4414         }
4415         t->max = max;
4416         t->loc = l;
4417         return 1;
4418 }
4419
4420 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4421                                 const struct track *track)
4422 {
4423         long start, end, pos;
4424         struct location *l;
4425         unsigned long caddr;
4426         unsigned long age = jiffies - track->when;
4427
4428         start = -1;
4429         end = t->count;
4430
4431         for ( ; ; ) {
4432                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4433
4434                 /*
4435                  * There is nothing at "end". If we end up there
4436                  * we need to add something to before end.
4437                  */
4438                 if (pos == end)
4439                         break;
4440
4441                 caddr = t->loc[pos].addr;
4442                 if (track->addr == caddr) {
4443
4444                         l = &t->loc[pos];
4445                         l->count++;
4446                         if (track->when) {
4447                                 l->sum_time += age;
4448                                 if (age < l->min_time)
4449                                         l->min_time = age;
4450                                 if (age > l->max_time)
4451                                         l->max_time = age;
4452
4453                                 if (track->pid < l->min_pid)
4454                                         l->min_pid = track->pid;
4455                                 if (track->pid > l->max_pid)
4456                                         l->max_pid = track->pid;
4457
4458                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4459                                                 to_cpumask(l->cpus));
4460                         }
4461                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4462                         return 1;
4463                 }
4464
4465                 if (track->addr < caddr)
4466                         end = pos;
4467                 else
4468                         start = pos;
4469         }
4470
4471         /*
4472          * Not found. Insert new tracking element.
4473          */
4474         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4475                 return 0;
4476
4477         l = t->loc + pos;
4478         if (pos < t->count)
4479                 memmove(l + 1, l,
4480                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4481         t->count++;
4482         l->count = 1;
4483         l->addr = track->addr;
4484         l->sum_time = age;
4485         l->min_time = age;
4486         l->max_time = age;
4487         l->min_pid = track->pid;
4488         l->max_pid = track->pid;
4489         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4490         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4491         nodes_clear(l->nodes);
4492         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4493         return 1;
4494 }
4495
4496 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4497                 struct page *page, enum track_item alloc,
4498                 unsigned long *map)
4499 {
4500         void *addr = page_address(page);
4501         void *p;
4502
4503         bitmap_zero(map, page->objects);
4504         get_map(s, page, map);
4505
4506         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4507                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4508                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4509 }
4510
4511 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4512                                         enum track_item alloc)
4513 {
4514         int len = 0;
4515         unsigned long i;
4516         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4517         int node;
4518         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4519                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4520         struct kmem_cache_node *n;
4521
4522         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4523                                      GFP_TEMPORARY)) {
4524                 kfree(map);
4525                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4526         }
4527         /* Push back cpu slabs */
4528         flush_all(s);
4529
4530         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4531                 unsigned long flags;
4532                 struct page *page;
4533
4534                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4535                         continue;
4536
4537                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4538                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4539                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4540                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4541                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4542                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4543         }
4544
4545         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4546                 struct location *l = &t.loc[i];
4547
4548                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4549                         break;
4550                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4551
4552                 if (l->addr)
4553                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4554                 else
4555                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4556
4557                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4558                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4559                                 l->min_time,
4560                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4561                                 l->max_time);
4562                 } else
4563                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4564                                 l->min_time);
4565
4566                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4567                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4568                                 l->min_pid, l->max_pid);
4569                 else
4570                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4571                                 l->min_pid);
4572
4573                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4574                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4575                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4576                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4577                                          " cpus=%*pbl",
4578                                          cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));
4579
4580                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4581                                 len < PAGE_SIZE - 60)
4582                         len += scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4583                                          " nodes=%*pbl",
4584                                          nodemask_pr_args(&l->nodes));
4585
4586                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4587         }
4588
4589         free_loc_track(&t);
4590         kfree(map);
4591         if (!t.count)
4592                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4593         return len;
4594 }
4595 #endif
4596
4597 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4598 static void __init resiliency_test(void)
4599 {
4600         u8 *p;
4601
4602         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || KMALLOC_SHIFT_HIGH < 10);
4603
4604         pr_err("SLUB resiliency testing\n");
4605         pr_err("-----------------------\n");
4606         pr_err("A. Corruption after allocation\n");
4607
4608         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4609         p[16] = 0x12;
4610         pr_err("\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer 0x12->0x%p\n\n",
4611                p + 16);
4612
4613         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4614
4615         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4616         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4617         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4618         pr_err("\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab 0x34 -> -0x%p\n",
4619                p);
4620         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4621
4622         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4623         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4624         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4625         *p = 0x56;
4626         pr_err("\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4627                p);
4628         pr_err("If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4629         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4630
4631         pr_err("\nB. Corruption after free\n");
4632         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4633         kfree(p);
4634         *p = 0x78;
4635         pr_err("1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4636         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4637
4638         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4639         kfree(p);
4640         p[50] = 0x9a;
4641         pr_err("\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n", p);
4642         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4643
4644         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4645         kfree(p);
4646         p[512] = 0xab;
4647         pr_err("\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4648         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4649 }
4650 #else
4651 #ifdef CONFIG_SYSFS
4652 static void resiliency_test(void) {};
4653 #endif
4654 #endif
4655
4656 #ifdef CONFIG_SYSFS
4657 enum slab_stat_type {
4658         SL_ALL,                 /* All slabs */
4659         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4660         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4661         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4662         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4663 };
4664
4665 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4666 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4667 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4668 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4669 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4670
4671 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4672                             char *buf, unsigned long flags)
4673 {
4674         unsigned long total = 0;
4675         int node;
4676         int x;
4677         unsigned long *nodes;
4678
4679         nodes = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4680         if (!nodes)
4681                 return -ENOMEM;
4682
4683         if (flags & SO_CPU) {
4684                 int cpu;
4685
4686                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4687                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
4688                                                                cpu);
4689                         int node;
4690                         struct page *page;
4691
4692                         page = READ_ONCE(c->page);
4693                         if (!page)
4694                                 continue;
4695
4696                         node = page_to_nid(page);
4697                         if (flags & SO_TOTAL)
4698                                 x = page->objects;
4699                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4700                                 x = page->inuse;
4701                         else
4702                                 x = 1;
4703
4704                         total += x;
4705                         nodes[node] += x;
4706
4707                         page = READ_ONCE(c->partial);
4708                         if (page) {
4709                                 node = page_to_nid(page);
4710                                 if (flags & SO_TOTAL)
4711                                         WARN_ON_ONCE(1);
4712                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4713                                         WARN_ON_ONCE(1);
4714                                 else
4715                                         x = page->pages;
4716                                 total += x;
4717                                 nodes[node] += x;
4718                         }
4719                 }
4720         }
4721
4722         get_online_mems();
4723 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4724         if (flags & SO_ALL) {
4725                 struct kmem_cache_node *n;
4726
4727                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4728
4729                         if (flags & SO_TOTAL)
4730                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4731                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4732                                 x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4733                                         count_partial(n, count_free);
4734                         else
4735                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4736                         total += x;
4737                         nodes[node] += x;
4738                 }
4739
4740         } else
4741 #endif
4742         if (flags & SO_PARTIAL) {
4743                 struct kmem_cache_node *n;
4744
4745                 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
4746                         if (flags & SO_TOTAL)
4747                                 x = count_partial(n, count_total);
4748                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4749                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4750                         else
4751                                 x = n->nr_partial;
4752                         total += x;
4753                         nodes[node] += x;
4754                 }
4755         }
4756         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4757 #ifdef CONFIG_NUMA
4758         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++)
4759                 if (nodes[node])
4760                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4761                                         node, nodes[node]);
4762 #endif
4763         put_online_mems();
4764         kfree(nodes);
4765         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4766 }
4767
4768 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4769 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4770 {
4771         int node;
4772         struct kmem_cache_node *n;
4773
4774         for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
4775                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4776                         return 1;
4777
4778         return 0;
4779 }
4780 #endif
4781
4782 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4783 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4784
4785 struct slab_attribute {
4786         struct attribute attr;
4787         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4788         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4789 };
4790
4791 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4792         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4793         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4794
4795 #define SLAB_ATTR(_name) \
4796         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4797         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4798
4799 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4800 {
4801         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4802 }
4803 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4804
4805 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4806 {
4807         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4808 }
4809 SLAB_ATTR_RO(align);
4810
4811 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4812 {
4813         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4814 }
4815 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4816
4817 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4818 {
4819         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4820 }
4821 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4822
4823 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4824                                 const char *buf, size_t length)
4825 {
4826         unsigned long order;
4827         int err;
4828
4829         err = kstrtoul(buf, 10, &order);
4830         if (err)
4831                 return err;
4832
4833         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4834                 return -EINVAL;
4835
4836         calculate_sizes(s, order);
4837         return length;
4838 }
4839
4840 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4841 {
4842         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4843 }
4844 SLAB_ATTR(order);
4845
4846 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4847 {
4848         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4849 }
4850
4851 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4852                                  size_t length)
4853 {
4854         unsigned long min;
4855         int err;
4856
4857         err = kstrtoul(buf, 10, &min);
4858         if (err)
4859                 return err;
4860
4861         set_min_partial(s, min);
4862         return length;
4863 }
4864 SLAB_ATTR(min_partial);
4865
4866 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4867 {
4868         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4869 }
4870
4871 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4872                                  size_t length)
4873 {
4874         unsigned long objects;
4875         int err;
4876
4877         err = kstrtoul(buf, 10, &objects);
4878         if (err)
4879                 return err;
4880         if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
4881                 return -EINVAL;
4882
4883         s->cpu_partial = objects;
4884         flush_all(s);
4885         return length;
4886 }
4887 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4888
4889 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4890 {
4891         if (!s->ctor)
4892                 return 0;
4893         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4894 }
4895 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4896
4897 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4898 {
4899         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
4900 }
4901 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4902
4903 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4904 {
4905         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4906 }
4907 SLAB_ATTR_RO(partial);
4908
4909 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4910 {
4911         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4912 }
4913 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4914
4915 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4916 {
4917         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4918 }
4919 SLAB_ATTR_RO(objects);
4920
4921 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4922 {
4923         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4924 }
4925 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4926
4927 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4928 {
4929         int objects = 0;
4930         int pages = 0;
4931         int cpu;
4932         int len;
4933
4934         for_each_online_cpu(cpu) {
4935                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4936
4937                 if (page) {
4938                         pages += page->pages;
4939                         objects += page->pobjects;
4940                 }
4941         }
4942
4943         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4944
4945 #ifdef CONFIG_SMP
4946         for_each_online_cpu(cpu) {
4947                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4948
4949                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4950                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4951                                 page->pobjects, page->pages);
4952         }
4953 #endif
4954         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4955 }
4956 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4957
4958 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4959 {
4960         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4961 }
4962
4963 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4964                                 const char *buf, size_t length)
4965 {
4966         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4967         if (buf[0] == '1')
4968                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4969         return length;
4970 }
4971 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4972
4973 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4974 {
4975         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4976 }
4977 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4978
4979 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4980 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4981 {
4982         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4983 }
4984 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4985 #endif
4986
4987 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4988 {
4989         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4990 }
4991 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4992
4993 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4994 {
4995         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4996 }
4997 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4998
4999 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5000 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5001 {
5002         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
5003 }
5004 SLAB_ATTR_RO(slabs);
5005
5006 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5007 {
5008         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
5009 }
5010 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
5011
5012 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5013 {
5014         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
5015 }
5016
5017 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
5018                                 const char *buf, size_t length)
5019 {
5020         s->flags &= ~SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5021         if (buf[0] == '1') {
5022                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5023                 s->flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
5024         }
5025         return length;
5026 }
5027 SLAB_ATTR(sanity_checks);
5028
5029 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5030 {
5031         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
5032 }
5033
5034 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5035                                                         size_t length)
5036 {
5037         /*
5038          * Tracing a merged cache is going to give confusing results
5039          * as well as cause other issues like converting a mergeable
5040          * cache into an umergeable one.
5041          */
5042         if (s->refcount > 1)
5043                 return -EINVAL;
5044
5045         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
5046         if (buf[0] == '1') {
5047                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5048                 s->flags |= SLAB_TRACE;
5049         }
5050         return length;
5051 }
5052 SLAB_ATTR(trace);
5053
5054 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5055 {
5056         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
5057 }
5058
5059 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
5060                                 const char *buf, size_t length)
5061 {
5062         if (any_slab_objects(s))
5063                 return -EBUSY;
5064
5065         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
5066         if (buf[0] == '1') {
5067                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
5068         }
5069         calculate_sizes(s, -1);
5070         return length;
5071 }
5072 SLAB_ATTR(red_zone);
5073
5074 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5075 {
5076         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
5077 }
5078
5079 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
5080                                 const char *buf, size_t length)
5081 {
5082         if (any_slab_objects(s))
5083                 return -EBUSY;
5084
5085         s->flags &= ~SLAB_POISON;
5086         if (buf[0] == '1') {
5087                 s->flags |= SLAB_POISON;
5088         }
5089         calculate_sizes(s, -1);
5090         return length;
5091 }
5092 SLAB_ATTR(poison);
5093
5094 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5095 {
5096         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
5097 }
5098
5099 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
5100                                 const char *buf, size_t length)
5101 {
5102         if (any_slab_objects(s))
5103                 return -EBUSY;
5104
5105         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
5106         if (buf[0] == '1') {
5107                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
5108                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
5109         }
5110         calculate_sizes(s, -1);
5111         return length;
5112 }
5113 SLAB_ATTR(store_user);
5114
5115 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5116 {
5117         return 0;
5118 }
5119
5120 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
5121                         const char *buf, size_t length)
5122 {
5123         int ret = -EINVAL;
5124
5125         if (buf[0] == '1') {
5126                 ret = validate_slab_cache(s);
5127                 if (ret >= 0)
5128                         ret = length;
5129         }
5130         return ret;
5131 }
5132 SLAB_ATTR(validate);
5133
5134 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5135 {
5136         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5137                 return -ENOSYS;
5138         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
5139 }
5140 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
5141
5142 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5143 {
5144         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
5145                 return -ENOSYS;
5146         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
5147 }
5148 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
5149 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
5150
5151 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5152 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5153 {
5154         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
5155 }
5156
5157 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
5158                                                         size_t length)
5159 {
5160         if (s->refcount > 1)
5161                 return -EINVAL;
5162
5163         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
5164         if (buf[0] == '1')
5165                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
5166         return length;
5167 }
5168 SLAB_ATTR(failslab);
5169 #endif
5170
5171 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5172 {
5173         return 0;
5174 }
5175
5176 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
5177                         const char *buf, size_t length)
5178 {
5179         if (buf[0] == '1')
5180                 kmem_cache_shrink(s);
5181         else
5182                 return -EINVAL;
5183         return length;
5184 }
5185 SLAB_ATTR(shrink);
5186
5187 #ifdef CONFIG_NUMA
5188 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
5189 {
5190         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
5191 }
5192
5193 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
5194                                 const char *buf, size_t length)
5195 {
5196         unsigned long ratio;
5197         int err;
5198
5199         err = kstrtoul(buf, 10, &ratio);
5200         if (err)
5201                 return err;
5202
5203         if (ratio <= 100)
5204                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
5205
5206         return length;
5207 }
5208 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5209 #endif
5210
5211 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5212 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5213 {
5214         unsigned long sum  = 0;
5215         int cpu;
5216         int len;
5217         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5218
5219         if (!data)
5220                 return -ENOMEM;
5221
5222         for_each_online_cpu(cpu) {
5223                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5224
5225                 data[cpu] = x;
5226                 sum += x;
5227         }
5228
5229         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5230
5231 #ifdef CONFIG_SMP
5232         for_each_online_cpu(cpu) {
5233                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5234                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5235         }
5236 #endif
5237         kfree(data);
5238         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5239 }
5240
5241 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5242 {
5243         int cpu;
5244
5245         for_each_online_cpu(cpu)
5246                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5247 }
5248
5249 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5250 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5251 {                                                               \
5252         return show_stat(s, buf, si);                           \
5253 }                                                               \
5254 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5255                                 const char *buf, size_t length) \
5256 {                                                               \
5257         if (buf[0] != '0')                                      \
5258                 return -EINVAL;                                 \
5259         clear_stat(s, si);                                      \
5260         return length;                                          \
5261 }                                                               \
5262 SLAB_ATTR(text);                                                \
5263
5264 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5265 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5266 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5267 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5268 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5269 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5270 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5271 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5272 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5273 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5274 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5275 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5276 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5277 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5278 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5279 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5280 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5281 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5282 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5283 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5284 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5285 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5286 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5287 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5288 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5289 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5290 #endif
5291
5292 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5293         &slab_size_attr.attr,
5294         &object_size_attr.attr,
5295         &objs_per_slab_attr.attr,
5296         &order_attr.attr,
5297         &min_partial_attr.attr,
5298         &cpu_partial_attr.attr,
5299         &objects_attr.attr,
5300         &objects_partial_attr.attr,
5301         &partial_attr.attr,
5302         &cpu_slabs_attr.attr,
5303         &ctor_attr.attr,
5304         &aliases_attr.attr,
5305         &align_attr.attr,
5306         &hwcache_align_attr.attr,
5307         &reclaim_account_attr.attr,
5308         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5309         &shrink_attr.attr,
5310         &reserved_attr.attr,
5311         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5313         &total_objects_attr.attr,
5314         &slabs_attr.attr,
5315         &sanity_checks_attr.attr,
5316         &trace_attr.attr,
5317         &red_zone_attr.attr,
5318         &poison_attr.attr,
5319         &store_user_attr.attr,
5320         &validate_attr.attr,
5321         &alloc_calls_attr.attr,
5322         &free_calls_attr.attr,
5323 #endif
5324 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5325         &cache_dma_attr.attr,
5326 #endif
5327 #ifdef CONFIG_NUMA
5328         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5329 #endif
5330 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5331         &alloc_fastpath_attr.attr,
5332         &alloc_slowpath_attr.attr,
5333         &free_fastpath_attr.attr,
5334         &free_slowpath_attr.attr,
5335         &free_frozen_attr.attr,
5336         &free_add_partial_attr.attr,
5337         &free_remove_partial_attr.attr,
5338         &alloc_from_partial_attr.attr,
5339         &alloc_slab_attr.attr,
5340         &alloc_refill_attr.attr,
5341         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5342         &free_slab_attr.attr,
5343         &cpuslab_flush_attr.attr,
5344         &deactivate_full_attr.attr,
5345         &deactivate_empty_attr.attr,
5346         &deactivate_to_head_attr.attr,
5347         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5348         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5349         &deactivate_bypass_attr.attr,
5350         &order_fallback_attr.attr,
5351         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5352         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5353         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5354         &cpu_partial_free_attr.attr,
5355         &cpu_partial_node_attr.attr,
5356         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5357 #endif
5358 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5359         &failslab_attr.attr,
5360 #endif
5361
5362         NULL
5363 };
5364
5365 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5366         .attrs = slab_attrs,
5367 };
5368
5369 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5370                                 struct attribute *attr,
5371                                 char *buf)
5372 {
5373         struct slab_attribute *attribute;
5374         struct kmem_cache *s;
5375         int err;
5376
5377         attribute = to_slab_attr(attr);
5378         s = to_slab(kobj);
5379
5380         if (!attribute->show)
5381                 return -EIO;
5382
5383         err = attribute->show(s, buf);
5384
5385         return err;
5386 }
5387
5388 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5389                                 struct attribute *attr,
5390                                 const char *buf, size_t len)
5391 {
5392         struct slab_attribute *attribute;
5393         struct kmem_cache *s;
5394         int err;
5395
5396         attribute = to_slab_attr(attr);
5397         s = to_slab(kobj);
5398
5399         if (!attribute->store)
5400                 return -EIO;
5401
5402         err = attribute->store(s, buf, len);
5403 #ifdef CONFIG_MEMCG
5404         if (slab_state >= FULL && err >= 0 && is_root_cache(s)) {
5405                 struct kmem_cache *c;
5406
5407                 mutex_lock(&slab_mutex);
5408                 if (s->max_attr_size < len)
5409                         s->max_attr_size = len;
5410
5411                 /*
5412                  * This is a best effort propagation, so this function's return
5413                  * value will be determined by the parent cache only. This is
5414                  * basically because not all attributes will have a well
5415                  * defined semantics for rollbacks - most of the actions will
5416                  * have permanent effects.
5417                  *
5418                  * Returning the error value of any of the children that fail
5419                  * is not 100 % defined, in the sense that users seeing the
5420                  * error code won't be able to know anything about the state of
5421                  * the cache.
5422                  *
5423                  * Only returning the error code for the parent cache at least
5424                  * has well defined semantics. The cache being written to
5425                  * directly either failed or succeeded, in which case we loop
5426                  * through the descendants with best-effort propagation.
5427                  */
5428                 for_each_memcg_cache(c, s)
5429                         attribute->store(c, buf, len);
5430                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5431         }
5432 #endif
5433         return err;
5434 }
5435
5436 static void memcg_propagate_slab_attrs(struct kmem_cache *s)
5437 {
5438 #ifdef CONFIG_MEMCG
5439         int i;
5440         char *buffer = NULL;
5441         struct kmem_cache *root_cache;
5442
5443         if (is_root_cache(s))
5444                 return;
5445
5446         root_cache = s->memcg_params.root_cache;
5447
5448         /*
5449          * This mean this cache had no attribute written. Therefore, no point
5450          * in copying default values around
5451          */
5452         if (!root_cache->max_attr_size)
5453                 return;
5454
5455         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(slab_attrs); i++) {
5456                 char mbuf[64];
5457                 char *buf;
5458                 struct slab_attribute *attr = to_slab_attr(slab_attrs[i]);
5459
5460                 if (!attr || !attr->store || !attr->show)
5461                         continue;
5462
5463                 /*
5464                  * It is really bad that we have to allocate here, so we will
5465                  * do it only as a fallback. If we actually allocate, though,
5466                  * we can just use the allocated buffer until the end.
5467                  *
5468                  * Most of the slub attributes will tend to be very small in
5469                  * size, but sysfs allows buffers up to a page, so they can
5470                  * theoretically happen.
5471                  */
5472                 if (buffer)
5473                         buf = buffer;
5474                 else if (root_cache->max_attr_size < ARRAY_SIZE(mbuf))
5475                         buf = mbuf;
5476                 else {
5477                         buffer = (char *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
5478                         if (WARN_ON(!buffer))
5479                                 continue;
5480                         buf = buffer;
5481                 }
5482
5483                 attr->show(root_cache, buf);
5484                 attr->store(s, buf, strlen(buf));
5485         }
5486
5487         if (buffer)
5488                 free_page((unsigned long)buffer);
5489 #endif
5490 }
5491
5492 static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
5493 {
5494         slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
5495 }
5496
5497 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5498         .show = slab_attr_show,
5499         .store = slab_attr_store,
5500 };
5501
5502 static struct kobj_type slab_ktype = {
5503         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5504         .release = kmem_cache_release,
5505 };
5506
5507 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5508 {
5509         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5510
5511         if (ktype == &slab_ktype)
5512                 return 1;
5513         return 0;
5514 }
5515
5516 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5517         .filter = uevent_filter,
5518 };
5519
5520 static struct kset *slab_kset;
5521
5522 static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
5523 {
5524 #ifdef CONFIG_MEMCG
5525         if (!is_root_cache(s))
5526                 return s->memcg_params.root_cache->memcg_kset;
5527 #endif
5528         return slab_kset;
5529 }
5530
5531 #define ID_STR_LENGTH 64
5532
5533 /* Create a unique string id for a slab cache:
5534  *
5535  * Format       :[flags-]size
5536  */
5537 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5538 {
5539         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5540         char *p = name;
5541
5542         BUG_ON(!name);
5543
5544         *p++ = ':';
5545         /*
5546          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5547          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5548          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5549          * are matched during merging to guarantee that the id is
5550          * unique.
5551          */
5552         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5553                 *p++ = 'd';
5554         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5555                 *p++ = 'a';
5556         if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
5557                 *p++ = 'F';
5558         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5559                 *p++ = 't';
5560         if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
5561                 *p++ = 'A';
5562         if (p != name + 1)
5563                 *p++ = '-';
5564         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5565
5566         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5567         return name;
5568 }
5569
5570 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5571 {
5572         int err;
5573         const char *name;
5574         int unmergeable = slab_unmergeable(s);
5575
5576         if (unmergeable) {
5577                 /*
5578                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5579                  * This is typically the case for debug situations. In that
5580                  * case we can catch duplicate names easily.
5581                  */
5582                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5583                 name = s->name;
5584         } else {
5585                 /*
5586                  * Create a unique name for the slab as a target
5587                  * for the symlinks.
5588                  */
5589                 name = create_unique_id(s);
5590         }
5591
5592         s->kobj.kset = cache_kset(s);
5593         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
5594         if (err)
5595                 goto out;
5596
5597         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5598         if (err)
5599                 goto out_del_kobj;
5600
5601 #ifdef CONFIG_MEMCG
5602         if (is_root_cache(s)) {
5603                 s->memcg_kset = kset_create_and_add("cgroup", NULL, &s->kobj);
5604                 if (!s->memcg_kset) {
5605                         err = -ENOMEM;
5606                         goto out_del_kobj;
5607                 }
5608         }
5609 #endif
5610
5611         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5612         if (!unmergeable) {
5613                 /* Setup first alias */
5614                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5615         }
5616 out:
5617         if (!unmergeable)
5618                 kfree(name);
5619         return err;
5620 out_del_kobj:
5621         kobject_del(&s->kobj);
5622         goto out;
5623 }
5624
5625 void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5626 {
5627         if (slab_state < FULL)
5628                 /*
5629                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5630                  * cache from sysfs.
5631                  */
5632                 return;
5633
5634 #ifdef CONFIG_MEMCG
5635         kset_unregister(s->memcg_kset);
5636 #endif
5637         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5638         kobject_del(&s->kobj);
5639         kobject_put(&s->kobj);
5640 }
5641
5642 /*
5643  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5644  * available lest we lose that information.
5645  */
5646 struct saved_alias {
5647         struct kmem_cache *s;
5648         const char *name;
5649         struct saved_alias *next;
5650 };
5651
5652 static struct saved_alias *alias_list;
5653
5654 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5655 {
5656         struct saved_alias *al;
5657
5658         if (slab_state == FULL) {
5659                 /*
5660                  * If we have a leftover link then remove it.
5661                  */
5662                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5663                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5664         }
5665
5666         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5667         if (!al)
5668                 return -ENOMEM;
5669
5670         al->s = s;
5671         al->name = name;
5672         al->next = alias_list;
5673         alias_list = al;
5674         return 0;
5675 }
5676
5677 static int __init slab_sysfs_init(void)
5678 {
5679         struct kmem_cache *s;
5680         int err;
5681
5682         mutex_lock(&slab_mutex);
5683
5684         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5685         if (!slab_kset) {
5686                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5687                 pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
5688                 return -ENOSYS;
5689         }
5690
5691         slab_state = FULL;
5692
5693         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5694                 err = sysfs_slab_add(s);
5695                 if (err)
5696                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
5697                                s->name);
5698         }
5699
5700         while (alias_list) {
5701                 struct saved_alias *al = alias_list;
5702
5703                 alias_list = alias_list->next;
5704                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5705                 if (err)
5706                         pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
5707                                al->name);
5708                 kfree(al);
5709         }
5710
5711         mutex_unlock(&slab_mutex);
5712         resiliency_test();
5713         return 0;
5714 }
5715
5716 __initcall(slab_sysfs_init);
5717 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5718
5719 /*
5720  * The /proc/slabinfo ABI
5721  */
5722 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5723 void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
5724 {
5725         unsigned long nr_slabs = 0;
5726         unsigned long nr_objs = 0;
5727         unsigned long nr_free = 0;
5728         int node;
5729         struct kmem_cache_node *n;
5730
5731         for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
5732                 nr_slabs += node_nr_slabs(n);
5733                 nr_objs += node_nr_objs(n);
5734                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5735         }
5736
5737         sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
5738         sinfo->num_objs = nr_objs;
5739         sinfo->active_slabs = nr_slabs;
5740         sinfo->num_slabs = nr_slabs;
5741         sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
5742         sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
5743 }
5744
5745 void slabinfo_show_stats(struct seq_file *m, struct kmem_cache *s)
5746 {
5747 }
5748
5749 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
5750                        size_t count, loff_t *ppos)
5751 {
5752         return -EIO;
5753 }
5754 #endif /* CONFIG_SLABINFO */