mm/slab_common.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Slab allocator functions that are independent of the allocator strategy
   4  *
   5  * (C) 2012 Christoph Lameter <cl@linux.com>
   6  */
   7 #include <linux/slab.h>
   8
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/poison.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/memory.h>
  13 #include <linux/cache.h>
  14 #include <linux/compiler.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/cpu.h>
  17 #include <linux/uaccess.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/proc_fs.h>
  20 #include <asm/cacheflush.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <linux/memcontrol.h>
  24
  25 #define CREATE_TRACE_POINTS
  26 #include <trace/events/kmem.h>
  27
  28 #include "slab.h"
  29
  30 enum slab_state slab_state;
  31 LIST_HEAD(slab_caches);
  32 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
  33 struct kmem_cache *kmem_cache;
  34
  35 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
  36 bool usercopy_fallback __ro_after_init =
  37                 IS_ENABLED(CONFIG_HARDENED_USERCOPY_FALLBACK);
  38 module_param(usercopy_fallback, bool, 0400);
  39 MODULE_PARM_DESC(usercopy_fallback,
  40                 "WARN instead of reject usercopy whitelist violations");
  41 #endif
  42
  43 static LIST_HEAD(slab_caches_to_rcu_destroy);
  44 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work);
  45 static DECLARE_WORK(slab_caches_to_rcu_destroy_work,
  46                     slab_caches_to_rcu_destroy_workfn);
  47
  48 /*
  49  * Set of flags that will prevent slab merging
  50  */
  51 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
  52                 SLAB_TRACE | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
  53                 SLAB_FAILSLAB | SLAB_KASAN)
  54
  55 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_CACHE_DMA | \
  56                          SLAB_ACCOUNT)
  57
  58 /*
  59  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
  60  */
  61 static bool slab_nomerge = !IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_MERGE_DEFAULT);
  62
  63 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
  64 {
  65         slab_nomerge = true;
  66         return 1;
  67 }
  68
  69 #ifdef CONFIG_SLUB
  70 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
  71 #endif
  72
  73 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
  74
  75 /*
  76  * Determine the size of a slab object
  77  */
  78 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
  79 {
  80         return s->object_size;
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
  83
  84 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  85 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
  86 {
  87         if (!name || in_interrupt() || size < sizeof(void *) ||
  88                 size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
  89                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
  90                 return -EINVAL;
  91         }
  92
  93         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
  94         return 0;
  95 }
  96 #else
  97 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, unsigned int size)
  98 {
  99         return 0;
 100 }
 101 #endif
 102
 103 void __kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t nr, void **p)
 104 {
 105         size_t i;
 106
 107         for (i = 0; i < nr; i++) {
 108                 if (s)
 109                         kmem_cache_free(s, p[i]);
 110                 else
 111                         kfree(p[i]);
 112         }
 113 }
 114
 115 int __kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t nr,
 116                                                                 void **p)
 117 {
 118         size_t i;
 119
 120         for (i = 0; i < nr; i++) {
 121                 void *x = p[i] = kmem_cache_alloc(s, flags);
 122                 if (!x) {
 123                         __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
 124                         return 0;
 125                 }
 126         }
 127         return i;
 128 }
 129
 130 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 131
 132 LIST_HEAD(slab_root_caches);
 133
 134 void slab_init_memcg_params(struct kmem_cache *s)
 135 {
 136         s->memcg_params.root_cache = NULL;
 137         RCU_INIT_POINTER(s->memcg_params.memcg_caches, NULL);
 138         INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.children);
 139         s->memcg_params.dying = false;
 140 }
 141
 142 static int init_memcg_params(struct kmem_cache *s,
 143                 struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
 144 {
 145         struct memcg_cache_array *arr;
 146
 147         if (root_cache) {
 148                 s->memcg_params.root_cache = root_cache;
 149                 s->memcg_params.memcg = memcg;
 150                 INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.children_node);
 151                 INIT_LIST_HEAD(&s->memcg_params.kmem_caches_node);
 152                 return 0;
 153         }
 154
 155         slab_init_memcg_params(s);
 156
 157         if (!memcg_nr_cache_ids)
 158                 return 0;
 159
 160         arr = kvzalloc(sizeof(struct memcg_cache_array) +
 161                        memcg_nr_cache_ids * sizeof(void *),
 162                        GFP_KERNEL);
 163         if (!arr)
 164                 return -ENOMEM;
 165
 166         RCU_INIT_POINTER(s->memcg_params.memcg_caches, arr);
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static void destroy_memcg_params(struct kmem_cache *s)
 171 {
 172         if (is_root_cache(s))
 173                 kvfree(rcu_access_pointer(s->memcg_params.memcg_caches));
 174 }
 175
 176 static void free_memcg_params(struct rcu_head *rcu)
 177 {
 178         struct memcg_cache_array *old;
 179
 180         old = container_of(rcu, struct memcg_cache_array, rcu);
 181         kvfree(old);
 182 }
 183
 184 static int update_memcg_params(struct kmem_cache *s, int new_array_size)
 185 {
 186         struct memcg_cache_array *old, *new;
 187
 188         new = kvzalloc(sizeof(struct memcg_cache_array) +
 189                        new_array_size * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 190         if (!new)
 191                 return -ENOMEM;
 192
 193         old = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
 194                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
 195         if (old)
 196                 memcpy(new->entries, old->entries,
 197                        memcg_nr_cache_ids * sizeof(void *));
 198
 199         rcu_assign_pointer(s->memcg_params.memcg_caches, new);
 200         if (old)
 201                 call_rcu(&old->rcu, free_memcg_params);
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 int memcg_update_all_caches(int num_memcgs)
 206 {
 207         struct kmem_cache *s;
 208         int ret = 0;
 209
 210         mutex_lock(&slab_mutex);
 211         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
 212                 ret = update_memcg_params(s, num_memcgs);
 213                 /*
 214                  * Instead of freeing the memory, we'll just leave the caches
 215                  * up to this point in an updated state.
 216                  */
 217                 if (ret)
 218                         break;
 219         }
 220         mutex_unlock(&slab_mutex);
 221         return ret;
 222 }
 223
 224 void memcg_link_cache(struct kmem_cache *s)
 225 {
 226         if (is_root_cache(s)) {
 227                 list_add(&s->root_caches_node, &slab_root_caches);
 228         } else {
 229                 list_add(&s->memcg_params.children_node,
 230                          &s->memcg_params.root_cache->memcg_params.children);
 231                 list_add(&s->memcg_params.kmem_caches_node,
 232                          &s->memcg_params.memcg->kmem_caches);
 233         }
 234 }
 235
 236 static void memcg_unlink_cache(struct kmem_cache *s)
 237 {
 238         if (is_root_cache(s)) {
 239                 list_del(&s->root_caches_node);
 240         } else {
 241                 list_del(&s->memcg_params.children_node);
 242                 list_del(&s->memcg_params.kmem_caches_node);
 243         }
 244 }
 245 #else
 246 static inline int init_memcg_params(struct kmem_cache *s,
 247                 struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
 248 {
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static inline void destroy_memcg_params(struct kmem_cache *s)
 253 {
 254 }
 255
 256 static inline void memcg_unlink_cache(struct kmem_cache *s)
 257 {
 258 }
 259 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 260
 261 /*
 262  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 263  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 264  */
 265 static unsigned int calculate_alignment(slab_flags_t flags,
 266                 unsigned int align, unsigned int size)
 267 {
 268         /*
 269          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 270          * suggestion if the object is sufficiently large.
 271          *
 272          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 273          * alignment though. If that is greater then use it.
 274          */
 275         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 276                 unsigned int ralign;
 277
 278                 ralign = cache_line_size();
 279                 while (size <= ralign / 2)
 280                         ralign /= 2;
 281                 align = max(align, ralign);
 282         }
 283
 284         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
 285                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
 286
 287         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Find a mergeable slab cache
 292  */
 293 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
 294 {
 295         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 296                 return 1;
 297
 298         if (!is_root_cache(s))
 299                 return 1;
 300
 301         if (s->ctor)
 302                 return 1;
 303
 304         if (s->usersize)
 305                 return 1;
 306
 307         /*
 308          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
 309          */
 310         if (s->refcount < 0)
 311                 return 1;
 312
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 struct kmem_cache *find_mergeable(unsigned int size, unsigned int align,
 317                 slab_flags_t flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
 318 {
 319         struct kmem_cache *s;
 320
 321         if (slab_nomerge)
 322                 return NULL;
 323
 324         if (ctor)
 325                 return NULL;
 326
 327         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
 328         align = calculate_alignment(flags, align, size);
 329         size = ALIGN(size, align);
 330         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
 331
 332         if (flags & SLAB_NEVER_MERGE)
 333                 return NULL;
 334
 335         list_for_each_entry_reverse(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
 336                 if (slab_unmergeable(s))
 337                         continue;
 338
 339                 if (size > s->size)
 340                         continue;
 341
 342                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
 343                         continue;
 344                 /*
 345                  * Check if alignment is compatible.
 346                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
 347                  */
 348                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
 349                         continue;
 350
 351                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
 352                         continue;
 353
 354                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
 355                         (align > s->align || s->align % align))
 356                         continue;
 357
 358                 return s;
 359         }
 360         return NULL;
 361 }
 362
 363 static struct kmem_cache *create_cache(const char *name,
 364                 unsigned int object_size, unsigned int align,
 365                 slab_flags_t flags, unsigned int useroffset,
 366                 unsigned int usersize, void (*ctor)(void *),
 367                 struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
 368 {
 369         struct kmem_cache *s;
 370         int err;
 371
 372         if (WARN_ON(useroffset + usersize > object_size))
 373                 useroffset = usersize = 0;
 374
 375         err = -ENOMEM;
 376         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 377         if (!s)
 378                 goto out;
 379
 380         s->name = name;
 381         s->size = s->object_size = object_size;
 382         s->align = align;
 383         s->ctor = ctor;
 384         s->useroffset = useroffset;
 385         s->usersize = usersize;
 386
 387         err = init_memcg_params(s, memcg, root_cache);
 388         if (err)
 389                 goto out_free_cache;
 390
 391         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 392         if (err)
 393                 goto out_free_cache;
 394
 395         s->refcount = 1;
 396         list_add(&s->list, &slab_caches);
 397         memcg_link_cache(s);
 398 out:
 399         if (err)
 400                 return ERR_PTR(err);
 401         return s;
 402
 403 out_free_cache:
 404         destroy_memcg_params(s);
 405         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 406         goto out;
 407 }
 408
 409 /**
 410  * kmem_cache_create_usercopy - Create a cache with a region suitable
 411  * for copying to userspace
 412  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 413  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 414  * @align: The required alignment for the objects.
 415  * @flags: SLAB flags
 416  * @useroffset: Usercopy region offset
 417  * @usersize: Usercopy region size
 418  * @ctor: A constructor for the objects.
 419  *
 420  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 421  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 422  *
 423  * The flags are
 424  *
 425  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 426  * to catch references to uninitialised memory.
 427  *
 428  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 429  * for buffer overruns.
 430  *
 431  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 432  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 433  * as davem.
 434  *
 435  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 436  */
 437 struct kmem_cache *
 438 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
 439                   unsigned int size, unsigned int align,
 440                   slab_flags_t flags,
 441                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
 442                   void (*ctor)(void *))
 443 {
 444         struct kmem_cache *s = NULL;
 445         const char *cache_name;
 446         int err;
 447
 448         get_online_cpus();
 449         get_online_mems();
 450         memcg_get_cache_ids();
 451
 452         mutex_lock(&slab_mutex);
 453
 454         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 455         if (err) {
 456                 goto out_unlock;
 457         }
 458
 459         /* Refuse requests with allocator specific flags */
 460         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
 461                 err = -EINVAL;
 462                 goto out_unlock;
 463         }
 464
 465         /*
 466          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 467          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 468          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 469          * passed flags.
 470          */
 471         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 472
 473         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
 474         if (WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
 475             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
 476                 usersize = useroffset = 0;
 477
 478         if (!usersize)
 479                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 480         if (s)
 481                 goto out_unlock;
 482
 483         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
 484         if (!cache_name) {
 485                 err = -ENOMEM;
 486                 goto out_unlock;
 487         }
 488
 489         s = create_cache(cache_name, size,
 490                          calculate_alignment(flags, align, size),
 491                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL, NULL);
 492         if (IS_ERR(s)) {
 493                 err = PTR_ERR(s);
 494                 kfree_const(cache_name);
 495         }
 496
 497 out_unlock:
 498         mutex_unlock(&slab_mutex);
 499
 500         memcg_put_cache_ids();
 501         put_online_mems();
 502         put_online_cpus();
 503
 504         if (err) {
 505                 if (flags & SLAB_PANIC)
 506                         panic("kmem_cache_create: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 507                                 name, err);
 508                 else {
 509                         pr_warn("kmem_cache_create(%s) failed with error %d\n",
 510                                 name, err);
 511                         dump_stack();
 512                 }
 513                 return NULL;
 514         }
 515         return s;
 516 }
 517 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
 518
 519 /**
 520  * kmem_cache_create - Create a cache.
 521  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 522  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 523  * @align: The required alignment for the objects.
 524  * @flags: SLAB flags
 525  * @ctor: A constructor for the objects.
 526  *
 527  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 528  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 529  *
 530  * The flags are
 531  *
 532  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 533  * to catch references to uninitialised memory.
 534  *
 535  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red` zones around the allocated memory to check
 536  * for buffer overruns.
 537  *
 538  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 539  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 540  * as davem.
 541  *
 542  * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 543  */
 544 struct kmem_cache *
 545 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 546                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 547 {
 548         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
 549                                           ctor);
 550 }
 551 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 552
 553 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
 554 {
 555         LIST_HEAD(to_destroy);
 556         struct kmem_cache *s, *s2;
 557
 558         /*
 559          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
 560          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
 561          * through RCU and and the associated kmem_cache are dereferenced
 562          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
 563          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
 564          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
 565          * asynchronously.
 566          */
 567         mutex_lock(&slab_mutex);
 568         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
 569         mutex_unlock(&slab_mutex);
 570
 571         if (list_empty(&to_destroy))
 572                 return;
 573
 574         rcu_barrier();
 575
 576         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
 577 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 578                 sysfs_slab_release(s);
 579 #else
 580                 slab_kmem_cache_release(s);
 581 #endif
 582         }
 583 }
 584
 585 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
 586 {
 587         /* free asan quarantined objects */
 588         kasan_cache_shutdown(s);
 589
 590         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
 591                 return -EBUSY;
 592
 593         memcg_unlink_cache(s);
 594         list_del(&s->list);
 595
 596         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
 597 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 598                 sysfs_slab_unlink(s);
 599 #endif
 600                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
 601                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
 602         } else {
 603 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 604                 sysfs_slab_unlink(s);
 605                 sysfs_slab_release(s);
 606 #else
 607                 slab_kmem_cache_release(s);
 608 #endif
 609         }
 610
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 615 /*
 616  * memcg_create_kmem_cache - Create a cache for a memory cgroup.
 617  * @memcg: The memory cgroup the new cache is for.
 618  * @root_cache: The parent of the new cache.
 619  *
 620  * This function attempts to create a kmem cache that will serve allocation
 621  * requests going from @memcg to @root_cache. The new cache inherits properties
 622  * from its parent.
 623  */
 624 void memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
 625                              struct kmem_cache *root_cache)
 626 {
 627         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by slab_mutex */
 628         struct cgroup_subsys_state *css = &memcg->css;
 629         struct memcg_cache_array *arr;
 630         struct kmem_cache *s = NULL;
 631         char *cache_name;
 632         int idx;
 633
 634         get_online_cpus();
 635         get_online_mems();
 636
 637         mutex_lock(&slab_mutex);
 638
 639         /*
 640          * The memory cgroup could have been offlined while the cache
 641          * creation work was pending.
 642          */
 643         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE || root_cache->memcg_params.dying)
 644                 goto out_unlock;
 645
 646         idx = memcg_cache_id(memcg);
 647         arr = rcu_dereference_protected(root_cache->memcg_params.memcg_caches,
 648                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
 649
 650         /*
 651          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
 652          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
 653          * create the same cache, but only one of them may succeed.
 654          */
 655         if (arr->entries[idx])
 656                 goto out_unlock;
 657
 658         cgroup_name(css->cgroup, memcg_name_buf, sizeof(memcg_name_buf));
 659         cache_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s(%llu:%s)", root_cache->name,
 660                                css->serial_nr, memcg_name_buf);
 661         if (!cache_name)
 662                 goto out_unlock;
 663
 664         s = create_cache(cache_name, root_cache->object_size,
 665                          root_cache->align,
 666                          root_cache->flags & CACHE_CREATE_MASK,
 667                          root_cache->useroffset, root_cache->usersize,
 668                          root_cache->ctor, memcg, root_cache);
 669         /*
 670          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
 671          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
 672          * cache.
 673          */
 674         if (IS_ERR(s)) {
 675                 kfree(cache_name);
 676                 goto out_unlock;
 677         }
 678
 679         /*
 680          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
 681          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
 682          * initialized.
 683          */
 684         smp_wmb();
 685         arr->entries[idx] = s;
 686
 687 out_unlock:
 688         mutex_unlock(&slab_mutex);
 689
 690         put_online_mems();
 691         put_online_cpus();
 692 }
 693
 694 static void kmemcg_deactivate_workfn(struct work_struct *work)
 695 {
 696         struct kmem_cache *s = container_of(work, struct kmem_cache,
 697                                             memcg_params.deact_work);
 698
 699         get_online_cpus();
 700         get_online_mems();
 701
 702         mutex_lock(&slab_mutex);
 703
 704         s->memcg_params.deact_fn(s);
 705
 706         mutex_unlock(&slab_mutex);
 707
 708         put_online_mems();
 709         put_online_cpus();
 710
 711         /* done, put the ref from slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched() */
 712         css_put(&s->memcg_params.memcg->css);
 713 }
 714
 715 static void kmemcg_deactivate_rcufn(struct rcu_head *head)
 716 {
 717         struct kmem_cache *s = container_of(head, struct kmem_cache,
 718                                             memcg_params.deact_rcu_head);
 719
 720         /*
 721          * We need to grab blocking locks.  Bounce to ->deact_work.  The
 722          * work item shares the space with the RCU head and can't be
 723          * initialized eariler.
 724          */
 725         INIT_WORK(&s->memcg_params.deact_work, kmemcg_deactivate_workfn);
 726         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &s->memcg_params.deact_work);
 727 }
 728
 729 /**
 730  * slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched - schedule deactivation after a
 731  *                                         sched RCU grace period
 732  * @s: target kmem_cache
 733  * @deact_fn: deactivation function to call
 734  *
 735  * Schedule @deact_fn to be invoked with online cpus, mems and slab_mutex
 736  * held after a sched RCU grace period.  The slab is guaranteed to stay
 737  * alive until @deact_fn is finished.  This is to be used from
 738  * __kmemcg_cache_deactivate().
 739  */
 740 void slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched(struct kmem_cache *s,
 741                                            void (*deact_fn)(struct kmem_cache *))
 742 {
 743         if (WARN_ON_ONCE(is_root_cache(s)) ||
 744             WARN_ON_ONCE(s->memcg_params.deact_fn))
 745                 return;
 746
 747         if (s->memcg_params.root_cache->memcg_params.dying)
 748                 return;
 749
 750         /* pin memcg so that @s doesn't get destroyed in the middle */
 751         css_get(&s->memcg_params.memcg->css);
 752
 753         s->memcg_params.deact_fn = deact_fn;
 754         call_rcu(&s->memcg_params.deact_rcu_head, kmemcg_deactivate_rcufn);
 755 }
 756
 757 void memcg_deactivate_kmem_caches(struct mem_cgroup *memcg)
 758 {
 759         int idx;
 760         struct memcg_cache_array *arr;
 761         struct kmem_cache *s, *c;
 762
 763         idx = memcg_cache_id(memcg);
 764
 765         get_online_cpus();
 766         get_online_mems();
 767
 768         mutex_lock(&slab_mutex);
 769         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
 770                 arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
 771                                                 lockdep_is_held(&slab_mutex));
 772                 c = arr->entries[idx];
 773                 if (!c)
 774                         continue;
 775
 776                 __kmemcg_cache_deactivate(c);
 777                 arr->entries[idx] = NULL;
 778         }
 779         mutex_unlock(&slab_mutex);
 780
 781         put_online_mems();
 782         put_online_cpus();
 783 }
 784
 785 void memcg_destroy_kmem_caches(struct mem_cgroup *memcg)
 786 {
 787         struct kmem_cache *s, *s2;
 788
 789         get_online_cpus();
 790         get_online_mems();
 791
 792         mutex_lock(&slab_mutex);
 793         list_for_each_entry_safe(s, s2, &memcg->kmem_caches,
 794                                  memcg_params.kmem_caches_node) {
 795                 /*
 796                  * The cgroup is about to be freed and therefore has no charges
 797                  * left. Hence, all its caches must be empty by now.
 798                  */
 799                 BUG_ON(shutdown_cache(s));
 800         }
 801         mutex_unlock(&slab_mutex);
 802
 803         put_online_mems();
 804         put_online_cpus();
 805 }
 806
 807 static int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
 808 {
 809         struct memcg_cache_array *arr;
 810         struct kmem_cache *c, *c2;
 811         LIST_HEAD(busy);
 812         int i;
 813
 814         BUG_ON(!is_root_cache(s));
 815
 816         /*
 817          * First, shutdown active caches, i.e. caches that belong to online
 818          * memory cgroups.
 819          */
 820         arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
 821                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
 822         for_each_memcg_cache_index(i) {
 823                 c = arr->entries[i];
 824                 if (!c)
 825                         continue;
 826                 if (shutdown_cache(c))
 827                         /*
 828                          * The cache still has objects. Move it to a temporary
 829                          * list so as not to try to destroy it for a second
 830                          * time while iterating over inactive caches below.
 831                          */
 832                         list_move(&c->memcg_params.children_node, &busy);
 833                 else
 834                         /*
 835                          * The cache is empty and will be destroyed soon. Clear
 836                          * the pointer to it in the memcg_caches array so that
 837                          * it will never be accessed even if the root cache
 838                          * stays alive.
 839                          */
 840                         arr->entries[i] = NULL;
 841         }
 842
 843         /*
 844          * Second, shutdown all caches left from memory cgroups that are now
 845          * offline.
 846          */
 847         list_for_each_entry_safe(c, c2, &s->memcg_params.children,
 848                                  memcg_params.children_node)
 849                 shutdown_cache(c);
 850
 851         list_splice(&busy, &s->memcg_params.children);
 852
 853         /*
 854          * A cache being destroyed must be empty. In particular, this means
 855          * that all per memcg caches attached to it must be empty too.
 856          */
 857         if (!list_empty(&s->memcg_params.children))
 858                 return -EBUSY;
 859         return 0;
 860 }
 861
 862 static void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
 863 {
 864         mutex_lock(&slab_mutex);
 865         s->memcg_params.dying = true;
 866         mutex_unlock(&slab_mutex);
 867
 868         /*
 869          * SLUB deactivates the kmem_caches through call_rcu. Make
 870          * sure all registered rcu callbacks have been invoked.
 871          */
 872         if (IS_ENABLED(CONFIG_SLUB))
 873                 rcu_barrier();
 874
 875         /*
 876          * SLAB and SLUB create memcg kmem_caches through workqueue and SLUB
 877          * deactivates the memcg kmem_caches through workqueue. Make sure all
 878          * previous workitems on workqueue are processed.
 879          */
 880         flush_workqueue(memcg_kmem_cache_wq);
 881 }
 882 #else
 883 static inline int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
 884 {
 885         return 0;
 886 }
 887
 888 static inline void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
 889 {
 890 }
 891 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 892
 893 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 894 {
 895         __kmem_cache_release(s);
 896         destroy_memcg_params(s);
 897         kfree_const(s->name);
 898         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 899 }
 900
 901 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 902 {
 903         int err;
 904
 905         if (unlikely(!s))
 906                 return;
 907
 908         flush_memcg_workqueue(s);
 909
 910         get_online_cpus();
 911         get_online_mems();
 912
 913         mutex_lock(&slab_mutex);
 914
 915         s->refcount--;
 916         if (s->refcount)
 917                 goto out_unlock;
 918
 919         err = shutdown_memcg_caches(s);
 920         if (!err)
 921                 err = shutdown_cache(s);
 922
 923         if (err) {
 924                 pr_err("kmem_cache_destroy %s: Slab cache still has objects\n",
 925                        s->name);
 926                 dump_stack();
 927         }
 928 out_unlock:
 929         mutex_unlock(&slab_mutex);
 930
 931         put_online_mems();
 932         put_online_cpus();
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 935
 936 /**
 937  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 938  * @cachep: The cache to shrink.
 939  *
 940  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 941  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 942  *
 943  * Return: %0 if all slabs were released, non-zero otherwise
 944  */
 945 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 946 {
 947         int ret;
 948
 949         get_online_cpus();
 950         get_online_mems();
 951         kasan_cache_shrink(cachep);
 952         ret = __kmem_cache_shrink(cachep);
 953         put_online_mems();
 954         put_online_cpus();
 955         return ret;
 956 }
 957 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 958
 959 bool slab_is_available(void)
 960 {
 961         return slab_state >= UP;
 962 }
 963
 964 #ifndef CONFIG_SLOB
 965 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 966 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
 967                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 968                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 969 {
 970         int err;
 971
 972         s->name = name;
 973         s->size = s->object_size = size;
 974         s->align = calculate_alignment(flags, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, size);
 975         s->useroffset = useroffset;
 976         s->usersize = usersize;
 977
 978         slab_init_memcg_params(s);
 979
 980         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 981
 982         if (err)
 983                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
 984                                         name, size, err);
 985
 986         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 987 }
 988
 989 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
 990                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 991                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 992 {
 993         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 994
 995         if (!s)
 996                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 997
 998         create_boot_cache(s, name, size, flags, useroffset, usersize);
 999         list_add(&s->list, &slab_caches);
1000         memcg_link_cache(s);
1001         s->refcount = 1;
1002         return s;
1003 }
1004
1005 struct kmem_cache *
1006 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init;
1007 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
1008
1009 /*
1010  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
1011  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
1012  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
1013  * fls.
1014  */
1015 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
1016         3,      /* 8 */
1017         4,      /* 16 */
1018         5,      /* 24 */
1019         5,      /* 32 */
1020         6,      /* 40 */
1021         6,      /* 48 */
1022         6,      /* 56 */
1023         6,      /* 64 */
1024         1,      /* 72 */
1025         1,      /* 80 */
1026         1,      /* 88 */
1027         1,      /* 96 */
1028         7,      /* 104 */
1029         7,      /* 112 */
1030         7,      /* 120 */
1031         7,      /* 128 */
1032         2,      /* 136 */
1033         2,      /* 144 */
1034         2,      /* 152 */
1035         2,      /* 160 */
1036         2,      /* 168 */
1037         2,      /* 176 */
1038         2,      /* 184 */
1039         2       /* 192 */
1040 };
1041
1042 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
1043 {
1044         return (bytes - 1) / 8;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
1049  * allocation
1050  */
1051 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
1052 {
1053         unsigned int index;
1054
1055         if (size <= 192) {
1056                 if (!size)
1057                         return ZERO_SIZE_PTR;
1058
1059                 index = size_index[size_index_elem(size)];
1060         } else {
1061                 if (WARN_ON_ONCE(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE))
1062                         return NULL;
1063                 index = fls(size - 1);
1064         }
1065
1066         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index];
1067 }
1068
1069 /*
1070  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
1071  * kmalloc_index() supports up to 2^26=64MB, so the final entry of the table is
1072  * kmalloc-67108864.
1073  */
1074 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
1075         {NULL,                      0},         {"kmalloc-96",             96},
1076         {"kmalloc-192",           192},         {"kmalloc-8",               8},
1077         {"kmalloc-16",             16},         {"kmalloc-32",             32},
1078         {"kmalloc-64",             64},         {"kmalloc-128",           128},
1079         {"kmalloc-256",           256},         {"kmalloc-512",           512},
1080         {"kmalloc-1k",           1024},         {"kmalloc-2k",           2048},
1081         {"kmalloc-4k",           4096},         {"kmalloc-8k",           8192},
1082         {"kmalloc-16k",         16384},         {"kmalloc-32k",         32768},
1083         {"kmalloc-64k",         65536},         {"kmalloc-128k",       131072},
1084         {"kmalloc-256k",       262144},         {"kmalloc-512k",       524288},
1085         {"kmalloc-1M",        1048576},         {"kmalloc-2M",        2097152},
1086         {"kmalloc-4M",        4194304},         {"kmalloc-8M",        8388608},
1087         {"kmalloc-16M",      16777216},         {"kmalloc-32M",      33554432},
1088         {"kmalloc-64M",      67108864}
1089 };
1090
1091 /*
1092  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
1093  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
1094  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
1095  *
1096  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
1097  * handle the index determination for the smaller caches.
1098  *
1099  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
1100  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
1101  */
1102 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
1103 {
1104         unsigned int i;
1105
1106         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
1107                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
1108
1109         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
1110                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
1111
1112                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
1113                         break;
1114                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
1115         }
1116
1117         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
1118                 /*
1119                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
1120                  * is 64 byte.
1121                  */
1122                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
1123                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
1124
1125         }
1126
1127         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
1128                 /*
1129                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
1130                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
1131                  * instead.
1132                  */
1133                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
1134                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
1135         }
1136 }
1137
1138 static const char *
1139 kmalloc_cache_name(const char *prefix, unsigned int size)
1140 {
1141
1142         static const char units[3] = "\0kM";
1143         int idx = 0;
1144
1145         while (size >= 1024 && (size % 1024 == 0)) {
1146                 size /= 1024;
1147                 idx++;
1148         }
1149
1150         return kasprintf(GFP_NOWAIT, "%s-%u%c", prefix, size, units[idx]);
1151 }
1152
1153 static void __init
1154 new_kmalloc_cache(int idx, int type, slab_flags_t flags)
1155 {
1156         const char *name;
1157
1158         if (type == KMALLOC_RECLAIM) {
1159                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
1160                 name = kmalloc_cache_name("kmalloc-rcl",
1161                                                 kmalloc_info[idx].size);
1162                 BUG_ON(!name);
1163         } else {
1164                 name = kmalloc_info[idx].name;
1165         }
1166
1167         kmalloc_caches[type][idx] = create_kmalloc_cache(name,
1168                                         kmalloc_info[idx].size, flags, 0,
1169                                         kmalloc_info[idx].size);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
1174  * may already have been created because they were needed to
1175  * enable allocations for slab creation.
1176  */
1177 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
1178 {
1179         int i, type;
1180
1181         for (type = KMALLOC_NORMAL; type <= KMALLOC_RECLAIM; type++) {
1182                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1183                         if (!kmalloc_caches[type][i])
1184                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
1185
1186                         /*
1187                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
1188                          * These have to be created immediately after the
1189                          * earlier power of two caches
1190                          */
1191                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
1192                                         !kmalloc_caches[type][1])
1193                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
1194                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
1195                                         !kmalloc_caches[type][2])
1196                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
1197                 }
1198         }
1199
1200         /* Kmalloc array is now usable */
1201         slab_state = UP;
1202
1203 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1204         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1205                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][i];
1206
1207                 if (s) {
1208                         unsigned int size = kmalloc_size(i);
1209                         const char *n = kmalloc_cache_name("dma-kmalloc", size);
1210
1211                         BUG_ON(!n);
1212                         kmalloc_caches[KMALLOC_DMA][i] = create_kmalloc_cache(
1213                                 n, size, SLAB_CACHE_DMA | flags, 0, 0);
1214                 }
1215         }
1216 #endif
1217 }
1218 #endif /* !CONFIG_SLOB */
1219
1220 /*
1221  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1222  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1223  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1224  */
1225 void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1226 {
1227         void *ret;
1228         struct page *page;
1229
1230         flags |= __GFP_COMP;
1231         page = alloc_pages(flags, order);
1232         ret = page ? page_address(page) : NULL;
1233         ret = kasan_kmalloc_large(ret, size, flags);
1234         /* As ret might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
1235         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
1236         return ret;
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order);
1239
1240 #ifdef CONFIG_TRACING
1241 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1242 {
1243         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1244         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1245         return ret;
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1248 #endif
1249
1250 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1251 /* Randomize a generic freelist */
1252 static void freelist_randomize(struct rnd_state *state, unsigned int *list,
1253                                unsigned int count)
1254 {
1255         unsigned int rand;
1256         unsigned int i;
1257
1258         for (i = 0; i < count; i++)
1259                 list[i] = i;
1260
1261         /* Fisher-Yates shuffle */
1262         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1263                 rand = prandom_u32_state(state);
1264                 rand %= (i + 1);
1265                 swap(list[i], list[rand]);
1266         }
1267 }
1268
1269 /* Create a random sequence per cache */
1270 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1271                                     gfp_t gfp)
1272 {
1273         struct rnd_state state;
1274
1275         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1276                 return 0;
1277
1278         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1279         if (!cachep->random_seq)
1280                 return -ENOMEM;
1281
1282         /* Get best entropy at this stage of boot */
1283         prandom_seed_state(&state, get_random_long());
1284
1285         freelist_randomize(&state, cachep->random_seq, count);
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1290 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1291 {
1292         kfree(cachep->random_seq);
1293         cachep->random_seq = NULL;
1294 }
1295 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1296
1297 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1298 #ifdef CONFIG_SLAB
1299 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1300 #else
1301 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1302 #endif
1303
1304 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1305 {
1306         /*
1307          * Output format version, so at least we can change it
1308          * without _too_ many complaints.
1309          */
1310 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1311         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1312 #else
1313         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1314 #endif
1315         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1316         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1317         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1318 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1319         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1320         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1321 #endif
1322         seq_putc(m, '\n');
1323 }
1324
1325 void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1326 {
1327         mutex_lock(&slab_mutex);
1328         return seq_list_start(&slab_root_caches, *pos);
1329 }
1330
1331 void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1332 {
1333         return seq_list_next(p, &slab_root_caches, pos);
1334 }
1335
1336 void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1337 {
1338         mutex_unlock(&slab_mutex);
1339 }
1340
1341 static void
1342 memcg_accumulate_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *info)
1343 {
1344         struct kmem_cache *c;
1345         struct slabinfo sinfo;
1346
1347         if (!is_root_cache(s))
1348                 return;
1349
1350         for_each_memcg_cache(c, s) {
1351                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1352                 get_slabinfo(c, &sinfo);
1353
1354                 info->active_slabs += sinfo.active_slabs;
1355                 info->num_slabs += sinfo.num_slabs;
1356                 info->shared_avail += sinfo.shared_avail;
1357                 info->active_objs += sinfo.active_objs;
1358                 info->num_objs += sinfo.num_objs;
1359         }
1360 }
1361
1362 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1363 {
1364         struct slabinfo sinfo;
1365
1366         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1367         get_slabinfo(s, &sinfo);
1368
1369         memcg_accumulate_slabinfo(s, &sinfo);
1370
1371         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1372                    cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1373                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1374
1375         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1376                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1377         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1378                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1379         slabinfo_show_stats(m, s);
1380         seq_putc(m, '\n');
1381 }
1382
1383 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1384 {
1385         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, root_caches_node);
1386
1387         if (p == slab_root_caches.next)
1388                 print_slabinfo_header(m);
1389         cache_show(s, m);
1390         return 0;
1391 }
1392
1393 void dump_unreclaimable_slab(void)
1394 {
1395         struct kmem_cache *s, *s2;
1396         struct slabinfo sinfo;
1397
1398         /*
1399          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1400          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1401          * risk of crash.
1402          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1403          * without acquiring the mutex.
1404          */
1405         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1406                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1407                 return;
1408         }
1409
1410         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1411         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1412
1413         list_for_each_entry_safe(s, s2, &slab_caches, list) {
1414                 if (!is_root_cache(s) || (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT))
1415                         continue;
1416
1417                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1418
1419                 if (sinfo.num_objs > 0)
1420                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", cache_name(s),
1421                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1422                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1423         }
1424         mutex_unlock(&slab_mutex);
1425 }
1426
1427 #if defined(CONFIG_MEMCG)
1428 void *memcg_slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1429 {
1430         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1431
1432         mutex_lock(&slab_mutex);
1433         return seq_list_start(&memcg->kmem_caches, *pos);
1434 }
1435
1436 void *memcg_slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1437 {
1438         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1439
1440         return seq_list_next(p, &memcg->kmem_caches, pos);
1441 }
1442
1443 void memcg_slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1444 {
1445         mutex_unlock(&slab_mutex);
1446 }
1447
1448 int memcg_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1449 {
1450         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache,
1451                                           memcg_params.kmem_caches_node);
1452         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
1453
1454         if (p == memcg->kmem_caches.next)
1455                 print_slabinfo_header(m);
1456         cache_show(s, m);
1457         return 0;
1458 }
1459 #endif
1460
1461 /*
1462  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1463  *
1464  * Output layout:
1465  * cache-name
1466  * num-active-objs
1467  * total-objs
1468  * object size
1469  * num-active-slabs
1470  * total-slabs
1471  * num-pages-per-slab
1472  * + further values on SMP and with statistics enabled
1473  */
1474 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1475         .start = slab_start,
1476         .next = slab_next,
1477         .stop = slab_stop,
1478         .show = slab_show,
1479 };
1480
1481 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1482 {
1483         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1484 }
1485
1486 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
1487         .open           = slabinfo_open,
1488         .read           = seq_read,
1489         .write          = slabinfo_write,
1490         .llseek         = seq_lseek,
1491         .release        = seq_release,
1492 };
1493
1494 static int __init slab_proc_init(void)
1495 {
1496         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL,
1497                                                 &proc_slabinfo_operations);
1498         return 0;
1499 }
1500 module_init(slab_proc_init);
1501 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1502
1503 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
1504                                            gfp_t flags)
1505 {
1506         void *ret;
1507         size_t ks = 0;
1508
1509         if (p)
1510                 ks = ksize(p);
1511
1512         if (ks >= new_size) {
1513                 p = kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1514                 return (void *)p;
1515         }
1516
1517         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1518         if (ret && p)
1519                 memcpy(ret, p, ks);
1520
1521         return ret;
1522 }
1523
1524 /**
1525  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
1526  * @p: object to reallocate memory for.
1527  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1528  * @flags: the type of memory to allocate.
1529  *
1530  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
1531  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
1532  * like, for example, with RCU.
1533  *
1534  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1535  */
1536 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1537 {
1538         if (unlikely(!new_size))
1539                 return ZERO_SIZE_PTR;
1540
1541         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
1542
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
1545
1546 /**
1547  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1548  * @p: object to reallocate memory for.
1549  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1550  * @flags: the type of memory to allocate.
1551  *
1552  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1553  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
1554  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
1555  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1556  *
1557  * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
1558  */
1559 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1560 {
1561         void *ret;
1562
1563         if (unlikely(!new_size)) {
1564                 kfree(p);
1565                 return ZERO_SIZE_PTR;
1566         }
1567
1568         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1569         if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
1570                 kfree(p);
1571
1572         return ret;
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1575
1576 /**
1577  * kzfree - like kfree but zero memory
1578  * @p: object to free memory of
1579  *
1580  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1581  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
1582  *
1583  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1584  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1585  * careful when using this function in performance sensitive code.
1586  */
1587 void kzfree(const void *p)
1588 {
1589         size_t ks;
1590         void *mem = (void *)p;
1591
1592         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
1593                 return;
1594         ks = ksize(mem);
1595         memset(mem, 0, ks);
1596         kfree(mem);
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
1599
1600 /* Tracepoints definitions. */
1601 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1602 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1603 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
1604 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1605 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1606 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1607
1608 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1609 {
1610         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1611                 return -ENOMEM;
1612         return 0;
1613 }
1614 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);