mm/slab_common.c

   1 /*
   2  * Slab allocator functions that are independent of the allocator strategy
   3  *
   4  * (C) 2012 Christoph Lameter <cl@linux.com>
   5  */
   6 #include <linux/slab.h>
   7
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/poison.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/memory.h>
  12 #include <linux/compiler.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/seq_file.h>
  17 #include <linux/proc_fs.h>
  18 #include <asm/cacheflush.h>
  19 #include <asm/tlbflush.h>
  20 #include <asm/page.h>
  21 #include <linux/memcontrol.h>
  22
  23 #define CREATE_TRACE_POINTS
  24 #include <trace/events/kmem.h>
  25
  26 #include "slab.h"
  27
  28 enum slab_state slab_state;
  29 LIST_HEAD(slab_caches);
  30 DEFINE_MUTEX(slab_mutex);
  31 struct kmem_cache *kmem_cache;
  32
  33 /*
  34  * Set of flags that will prevent slab merging
  35  */
  36 #define SLAB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
  37                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
  38                 SLAB_FAILSLAB)
  39
  40 #define SLAB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
  41                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
  42
  43 /*
  44  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
  45  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
  46  */
  47 static int slab_nomerge;
  48
  49 static int __init setup_slab_nomerge(char *str)
  50 {
  51         slab_nomerge = 1;
  52         return 1;
  53 }
  54
  55 #ifdef CONFIG_SLUB
  56 __setup_param("slub_nomerge", slub_nomerge, setup_slab_nomerge, 0);
  57 #endif
  58
  59 __setup("slab_nomerge", setup_slab_nomerge);
  60
  61 /*
  62  * Determine the size of a slab object
  63  */
  64 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
  65 {
  66         return s->object_size;
  67 }
  68 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
  69
  70 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  71 static int kmem_cache_sanity_check(const char *name, size_t size)
  72 {
  73         struct kmem_cache *s = NULL;
  74
  75         if (!name || in_interrupt() || size < sizeof(void *) ||
  76                 size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
  77                 pr_err("kmem_cache_create(%s) integrity check failed\n", name);
  78                 return -EINVAL;
  79         }
  80
  81         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
  82                 char tmp;
  83                 int res;
  84
  85                 /*
  86                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
  87                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
  88                  * area of the module.  Print a warning.
  89                  */
  90                 res = probe_kernel_address(s->name, tmp);
  91                 if (res) {
  92                         pr_err("Slab cache with size %d has lost its name\n",
  93                                s->object_size);
  94                         continue;
  95                 }
  96         }
  97
  98         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
  99         return 0;
 100 }
 101 #else
 102 static inline int kmem_cache_sanity_check(const char *name, size_t size)
 103 {
 104         return 0;
 105 }
 106 #endif
 107
 108 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 109 static int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg,
 110                 struct kmem_cache *s, struct kmem_cache *root_cache)
 111 {
 112         size_t size;
 113
 114         if (!memcg_kmem_enabled())
 115                 return 0;
 116
 117         if (!memcg) {
 118                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
 119                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
 120         } else
 121                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
 122
 123         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 124         if (!s->memcg_params)
 125                 return -ENOMEM;
 126
 127         if (memcg) {
 128                 s->memcg_params->memcg = memcg;
 129                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
 130         } else
 131                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
 132
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 static void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
 137 {
 138         kfree(s->memcg_params);
 139 }
 140
 141 static int memcg_update_cache_params(struct kmem_cache *s, int num_memcgs)
 142 {
 143         int size;
 144         struct memcg_cache_params *new_params, *cur_params;
 145
 146         BUG_ON(!is_root_cache(s));
 147
 148         size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
 149         size += num_memcgs * sizeof(void *);
 150
 151         new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 152         if (!new_params)
 153                 return -ENOMEM;
 154
 155         cur_params = s->memcg_params;
 156         memcpy(new_params->memcg_caches, cur_params->memcg_caches,
 157                memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *));
 158
 159         new_params->is_root_cache = true;
 160
 161         rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
 162         if (cur_params)
 163                 kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
 164
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 int memcg_update_all_caches(int num_memcgs)
 169 {
 170         struct kmem_cache *s;
 171         int ret = 0;
 172         mutex_lock(&slab_mutex);
 173
 174         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
 175                 if (!is_root_cache(s))
 176                         continue;
 177
 178                 ret = memcg_update_cache_params(s, num_memcgs);
 179                 /*
 180                  * Instead of freeing the memory, we'll just leave the caches
 181                  * up to this point in an updated state.
 182                  */
 183                 if (ret)
 184                         goto out;
 185         }
 186
 187         memcg_update_array_size(num_memcgs);
 188 out:
 189         mutex_unlock(&slab_mutex);
 190         return ret;
 191 }
 192 #else
 193 static inline int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg,
 194                 struct kmem_cache *s, struct kmem_cache *root_cache)
 195 {
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static inline void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
 200 {
 201 }
 202 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 203
 204 /*
 205  * Find a mergeable slab cache
 206  */
 207 int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
 208 {
 209         if (slab_nomerge || (s->flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 210                 return 1;
 211
 212         if (!is_root_cache(s))
 213                 return 1;
 214
 215         if (s->ctor)
 216                 return 1;
 217
 218         /*
 219          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
 220          */
 221         if (s->refcount < 0)
 222                 return 1;
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size, size_t align,
 228                 unsigned long flags, const char *name, void (*ctor)(void *))
 229 {
 230         struct kmem_cache *s;
 231
 232         if (slab_nomerge || (flags & SLAB_NEVER_MERGE))
 233                 return NULL;
 234
 235         if (ctor)
 236                 return NULL;
 237
 238         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
 239         align = calculate_alignment(flags, align, size);
 240         size = ALIGN(size, align);
 241         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
 242
 243         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
 244                 if (slab_unmergeable(s))
 245                         continue;
 246
 247                 if (size > s->size)
 248                         continue;
 249
 250                 if ((flags & SLAB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLAB_MERGE_SAME))
 251                         continue;
 252                 /*
 253                  * Check if alignment is compatible.
 254                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
 255                  */
 256                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
 257                         continue;
 258
 259                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
 260                         continue;
 261
 262                 return s;
 263         }
 264         return NULL;
 265 }
 266
 267 /*
 268  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 269  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 270  */
 271 unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
 272                 unsigned long align, unsigned long size)
 273 {
 274         /*
 275          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 276          * suggestion if the object is sufficiently large.
 277          *
 278          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 279          * alignment though. If that is greater then use it.
 280          */
 281         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 282                 unsigned long ralign = cache_line_size();
 283                 while (size <= ralign / 2)
 284                         ralign /= 2;
 285                 align = max(align, ralign);
 286         }
 287
 288         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
 289                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
 290
 291         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 292 }
 293
 294 static struct kmem_cache *
 295 do_kmem_cache_create(char *name, size_t object_size, size_t size, size_t align,
 296                      unsigned long flags, void (*ctor)(void *),
 297                      struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
 298 {
 299         struct kmem_cache *s;
 300         int err;
 301
 302         err = -ENOMEM;
 303         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 304         if (!s)
 305                 goto out;
 306
 307         s->name = name;
 308         s->object_size = object_size;
 309         s->size = size;
 310         s->align = align;
 311         s->ctor = ctor;
 312
 313         err = memcg_alloc_cache_params(memcg, s, root_cache);
 314         if (err)
 315                 goto out_free_cache;
 316
 317         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 318         if (err)
 319                 goto out_free_cache;
 320
 321         s->refcount = 1;
 322         list_add(&s->list, &slab_caches);
 323 out:
 324         if (err)
 325                 return ERR_PTR(err);
 326         return s;
 327
 328 out_free_cache:
 329         memcg_free_cache_params(s);
 330         kfree(s);
 331         goto out;
 332 }
 333
 334 /*
 335  * kmem_cache_create - Create a cache.
 336  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 337  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 338  * @align: The required alignment for the objects.
 339  * @flags: SLAB flags
 340  * @ctor: A constructor for the objects.
 341  *
 342  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
 343  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 344  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 345  *
 346  * The flags are
 347  *
 348  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 349  * to catch references to uninitialised memory.
 350  *
 351  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
 352  * for buffer overruns.
 353  *
 354  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 355  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 356  * as davem.
 357  */
 358 struct kmem_cache *
 359 kmem_cache_create(const char *name, size_t size, size_t align,
 360                   unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
 361 {
 362         struct kmem_cache *s;
 363         char *cache_name;
 364         int err;
 365
 366         get_online_cpus();
 367         get_online_mems();
 368
 369         mutex_lock(&slab_mutex);
 370
 371         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 372         if (err) {
 373                 s = NULL;       /* suppress uninit var warning */
 374                 goto out_unlock;
 375         }
 376
 377         /*
 378          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 379          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 380          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 381          * passed flags.
 382          */
 383         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 384
 385         s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 386         if (s)
 387                 goto out_unlock;
 388
 389         cache_name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
 390         if (!cache_name) {
 391                 err = -ENOMEM;
 392                 goto out_unlock;
 393         }
 394
 395         s = do_kmem_cache_create(cache_name, size, size,
 396                                  calculate_alignment(flags, align, size),
 397                                  flags, ctor, NULL, NULL);
 398         if (IS_ERR(s)) {
 399                 err = PTR_ERR(s);
 400                 kfree(cache_name);
 401         }
 402
 403 out_unlock:
 404         mutex_unlock(&slab_mutex);
 405
 406         put_online_mems();
 407         put_online_cpus();
 408
 409         if (err) {
 410                 if (flags & SLAB_PANIC)
 411                         panic("kmem_cache_create: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 412                                 name, err);
 413                 else {
 414                         printk(KERN_WARNING "kmem_cache_create(%s) failed with error %d",
 415                                 name, err);
 416                         dump_stack();
 417                 }
 418                 return NULL;
 419         }
 420         return s;
 421 }
 422 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 423
 424 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 425 /*
 426  * memcg_create_kmem_cache - Create a cache for a memory cgroup.
 427  * @memcg: The memory cgroup the new cache is for.
 428  * @root_cache: The parent of the new cache.
 429  * @memcg_name: The name of the memory cgroup (used for naming the new cache).
 430  *
 431  * This function attempts to create a kmem cache that will serve allocation
 432  * requests going from @memcg to @root_cache. The new cache inherits properties
 433  * from its parent.
 434  */
 435 struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
 436                                            struct kmem_cache *root_cache,
 437                                            const char *memcg_name)
 438 {
 439         struct kmem_cache *s = NULL;
 440         char *cache_name;
 441
 442         get_online_cpus();
 443         get_online_mems();
 444
 445         mutex_lock(&slab_mutex);
 446
 447         cache_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s(%d:%s)", root_cache->name,
 448                                memcg_cache_id(memcg), memcg_name);
 449         if (!cache_name)
 450                 goto out_unlock;
 451
 452         s = do_kmem_cache_create(cache_name, root_cache->object_size,
 453                                  root_cache->size, root_cache->align,
 454                                  root_cache->flags, root_cache->ctor,
 455                                  memcg, root_cache);
 456         if (IS_ERR(s)) {
 457                 kfree(cache_name);
 458                 s = NULL;
 459         }
 460
 461 out_unlock:
 462         mutex_unlock(&slab_mutex);
 463
 464         put_online_mems();
 465         put_online_cpus();
 466
 467         return s;
 468 }
 469
 470 static int memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
 471 {
 472         int rc;
 473
 474         if (!s->memcg_params ||
 475             !s->memcg_params->is_root_cache)
 476                 return 0;
 477
 478         mutex_unlock(&slab_mutex);
 479         rc = __memcg_cleanup_cache_params(s);
 480         mutex_lock(&slab_mutex);
 481
 482         return rc;
 483 }
 484 #else
 485 static int memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
 486 {
 487         return 0;
 488 }
 489 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 490
 491 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 492 {
 493         kfree(s->name);
 494         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 495 }
 496
 497 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 498 {
 499         get_online_cpus();
 500         get_online_mems();
 501
 502         mutex_lock(&slab_mutex);
 503
 504         s->refcount--;
 505         if (s->refcount)
 506                 goto out_unlock;
 507
 508         if (memcg_cleanup_cache_params(s) != 0)
 509                 goto out_unlock;
 510
 511         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0) {
 512                 printk(KERN_ERR "kmem_cache_destroy %s: "
 513                        "Slab cache still has objects\n", s->name);
 514                 dump_stack();
 515                 goto out_unlock;
 516         }
 517
 518         list_del(&s->list);
 519
 520         mutex_unlock(&slab_mutex);
 521         if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
 522                 rcu_barrier();
 523
 524         memcg_free_cache_params(s);
 525 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 526         sysfs_slab_remove(s);
 527 #else
 528         slab_kmem_cache_release(s);
 529 #endif
 530         goto out;
 531
 532 out_unlock:
 533         mutex_unlock(&slab_mutex);
 534 out:
 535         put_online_mems();
 536         put_online_cpus();
 537 }
 538 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 539
 540 /**
 541  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 542  * @cachep: The cache to shrink.
 543  *
 544  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 545  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 546  */
 547 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 548 {
 549         int ret;
 550
 551         get_online_cpus();
 552         get_online_mems();
 553         ret = __kmem_cache_shrink(cachep);
 554         put_online_mems();
 555         put_online_cpus();
 556         return ret;
 557 }
 558 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 559
 560 int slab_is_available(void)
 561 {
 562         return slab_state >= UP;
 563 }
 564
 565 #ifndef CONFIG_SLOB
 566 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 567 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name, size_t size,
 568                 unsigned long flags)
 569 {
 570         int err;
 571
 572         s->name = name;
 573         s->size = s->object_size = size;
 574         s->align = calculate_alignment(flags, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, size);
 575         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 576
 577         if (err)
 578                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%zu failed. Reason %d\n",
 579                                         name, size, err);
 580
 581         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 582 }
 583
 584 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name, size_t size,
 585                                 unsigned long flags)
 586 {
 587         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 588
 589         if (!s)
 590                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 591
 592         create_boot_cache(s, name, size, flags);
 593         list_add(&s->list, &slab_caches);
 594         s->refcount = 1;
 595         return s;
 596 }
 597
 598 struct kmem_cache *kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
 599 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 600
 601 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 602 struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
 603 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_dma_caches);
 604 #endif
 605
 606 /*
 607  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 608  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 609  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 610  * fls.
 611  */
 612 static s8 size_index[24] = {
 613         3,      /* 8 */
 614         4,      /* 16 */
 615         5,      /* 24 */
 616         5,      /* 32 */
 617         6,      /* 40 */
 618         6,      /* 48 */
 619         6,      /* 56 */
 620         6,      /* 64 */
 621         1,      /* 72 */
 622         1,      /* 80 */
 623         1,      /* 88 */
 624         1,      /* 96 */
 625         7,      /* 104 */
 626         7,      /* 112 */
 627         7,      /* 120 */
 628         7,      /* 128 */
 629         2,      /* 136 */
 630         2,      /* 144 */
 631         2,      /* 152 */
 632         2,      /* 160 */
 633         2,      /* 168 */
 634         2,      /* 176 */
 635         2,      /* 184 */
 636         2       /* 192 */
 637 };
 638
 639 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
 640 {
 641         return (bytes - 1) / 8;
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
 646  * allocation
 647  */
 648 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
 649 {
 650         int index;
 651
 652         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_SIZE)) {
 653                 WARN_ON_ONCE(!(flags & __GFP_NOWARN));
 654                 return NULL;
 655         }
 656
 657         if (size <= 192) {
 658                 if (!size)
 659                         return ZERO_SIZE_PTR;
 660
 661                 index = size_index[size_index_elem(size)];
 662         } else
 663                 index = fls(size - 1);
 664
 665 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 666         if (unlikely((flags & GFP_DMA)))
 667                 return kmalloc_dma_caches[index];
 668
 669 #endif
 670         return kmalloc_caches[index];
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
 675  * may already have been created because they were needed to
 676  * enable allocations for slab creation.
 677  */
 678 void __init create_kmalloc_caches(unsigned long flags)
 679 {
 680         int i;
 681
 682         /*
 683          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
 684          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
 685          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
 686          *
 687          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
 688          * handle the index determination for the smaller caches.
 689          *
 690          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
 691          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
 692          */
 693         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
 694                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
 695
 696         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
 697                 int elem = size_index_elem(i);
 698
 699                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
 700                         break;
 701                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
 702         }
 703
 704         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
 705                 /*
 706                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
 707                  * is 64 byte.
 708                  */
 709                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
 710                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
 711
 712         }
 713
 714         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
 715                 /*
 716                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
 717                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
 718                  * instead.
 719                  */
 720                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
 721                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
 722         }
 723         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 724                 if (!kmalloc_caches[i]) {
 725                         kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache(NULL,
 726                                                         1 << i, flags);
 727                 }
 728
 729                 /*
 730                  * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
 731                  * These have to be created immediately after the
 732                  * earlier power of two caches
 733                  */
 734                 if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && !kmalloc_caches[1] && i == 6)
 735                         kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache(NULL, 96, flags);
 736
 737                 if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && !kmalloc_caches[2] && i == 7)
 738                         kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache(NULL, 192, flags);
 739         }
 740
 741         /* Kmalloc array is now usable */
 742         slab_state = UP;
 743
 744         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 745                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
 746                 char *n;
 747
 748                 if (s) {
 749                         n = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", kmalloc_size(i));
 750
 751                         BUG_ON(!n);
 752                         s->name = n;
 753                 }
 754         }
 755
 756 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 757         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 758                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
 759
 760                 if (s) {
 761                         int size = kmalloc_size(i);
 762                         char *n = kasprintf(GFP_NOWAIT,
 763                                  "dma-kmalloc-%d", size);
 764
 765                         BUG_ON(!n);
 766                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(n,
 767                                 size, SLAB_CACHE_DMA | flags);
 768                 }
 769         }
 770 #endif
 771 }
 772 #endif /* !CONFIG_SLOB */
 773
 774 /*
 775  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
 776  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
 777  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
 778  */
 779 void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
 780 {
 781         void *ret;
 782         struct page *page;
 783
 784         flags |= __GFP_COMP;
 785         page = alloc_kmem_pages(flags, order);
 786         ret = page ? page_address(page) : NULL;
 787         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
 788         return ret;
 789 }
 790 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order);
 791
 792 #ifdef CONFIG_TRACING
 793 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
 794 {
 795         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
 796         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
 797         return ret;
 798 }
 799 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
 800 #endif
 801
 802 #ifdef CONFIG_SLABINFO
 803
 804 #ifdef CONFIG_SLAB
 805 #define SLABINFO_RIGHTS (S_IWUSR | S_IRUSR)
 806 #else
 807 #define SLABINFO_RIGHTS S_IRUSR
 808 #endif
 809
 810 void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
 811 {
 812         /*
 813          * Output format version, so at least we can change it
 814          * without _too_ many complaints.
 815          */
 816 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
 817         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
 818 #else
 819         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
 820 #endif
 821         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
 822                  "<objperslab> <pagesperslab>");
 823         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
 824         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
 825 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
 826         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
 827                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
 828         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
 829 #endif
 830         seq_putc(m, '\n');
 831 }
 832
 833 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 834 {
 835         loff_t n = *pos;
 836
 837         mutex_lock(&slab_mutex);
 838         if (!n)
 839                 print_slabinfo_header(m);
 840
 841         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
 842 }
 843
 844 void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
 845 {
 846         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
 847 }
 848
 849 void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
 850 {
 851         mutex_unlock(&slab_mutex);
 852 }
 853
 854 static void
 855 memcg_accumulate_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *info)
 856 {
 857         struct kmem_cache *c;
 858         struct slabinfo sinfo;
 859         int i;
 860
 861         if (!is_root_cache(s))
 862                 return;
 863
 864         for_each_memcg_cache_index(i) {
 865                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
 866                 if (!c)
 867                         continue;
 868
 869                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
 870                 get_slabinfo(c, &sinfo);
 871
 872                 info->active_slabs += sinfo.active_slabs;
 873                 info->num_slabs += sinfo.num_slabs;
 874                 info->shared_avail += sinfo.shared_avail;
 875                 info->active_objs += sinfo.active_objs;
 876                 info->num_objs += sinfo.num_objs;
 877         }
 878 }
 879
 880 int cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
 881 {
 882         struct slabinfo sinfo;
 883
 884         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
 885         get_slabinfo(s, &sinfo);
 886
 887         memcg_accumulate_slabinfo(s, &sinfo);
 888
 889         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
 890                    cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
 891                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
 892
 893         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
 894                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
 895         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
 896                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
 897         slabinfo_show_stats(m, s);
 898         seq_putc(m, '\n');
 899         return 0;
 900 }
 901
 902 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
 903 {
 904         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
 905
 906         if (!is_root_cache(s))
 907                 return 0;
 908         return cache_show(s, m);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
 913  *
 914  * Output layout:
 915  * cache-name
 916  * num-active-objs
 917  * total-objs
 918  * object size
 919  * num-active-slabs
 920  * total-slabs
 921  * num-pages-per-slab
 922  * + further values on SMP and with statistics enabled
 923  */
 924 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
 925         .start = s_start,
 926         .next = slab_next,
 927         .stop = slab_stop,
 928         .show = s_show,
 929 };
 930
 931 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 932 {
 933         return seq_open(file, &slabinfo_op);
 934 }
 935
 936 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
 937         .open           = slabinfo_open,
 938         .read           = seq_read,
 939         .write          = slabinfo_write,
 940         .llseek         = seq_lseek,
 941         .release        = seq_release,
 942 };
 943
 944 static int __init slab_proc_init(void)
 945 {
 946         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL,
 947                                                 &proc_slabinfo_operations);
 948         return 0;
 949 }
 950 module_init(slab_proc_init);
 951 #endif /* CONFIG_SLABINFO */
 952
 953 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
 954                                            gfp_t flags)
 955 {
 956         void *ret;
 957         size_t ks = 0;
 958
 959         if (p)
 960                 ks = ksize(p);
 961
 962         if (ks >= new_size)
 963                 return (void *)p;
 964
 965         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
 966         if (ret && p)
 967                 memcpy(ret, p, ks);
 968
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 /**
 973  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
 974  * @p: object to reallocate memory for.
 975  * @new_size: how many bytes of memory are required.
 976  * @flags: the type of memory to allocate.
 977  *
 978  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
 979  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
 980  * like, for example, with RCU.
 981  */
 982 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
 983 {
 984         if (unlikely(!new_size))
 985                 return ZERO_SIZE_PTR;
 986
 987         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
 988
 989 }
 990 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
 991
 992 /**
 993  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
 994  * @p: object to reallocate memory for.
 995  * @new_size: how many bytes of memory are required.
 996  * @flags: the type of memory to allocate.
 997  *
 998  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
 999  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
1000  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
1001  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1002  */
1003 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1004 {
1005         void *ret;
1006
1007         if (unlikely(!new_size)) {
1008                 kfree(p);
1009                 return ZERO_SIZE_PTR;
1010         }
1011
1012         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1013         if (ret && p != ret)
1014                 kfree(p);
1015
1016         return ret;
1017 }
1018 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1019
1020 /**
1021  * kzfree - like kfree but zero memory
1022  * @p: object to free memory of
1023  *
1024  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1025  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
1026  *
1027  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1028  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1029  * careful when using this function in performance sensitive code.
1030  */
1031 void kzfree(const void *p)
1032 {
1033         size_t ks;
1034         void *mem = (void *)p;
1035
1036         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
1037                 return;
1038         ks = ksize(mem);
1039         memset(mem, 0, ks);
1040         kfree(mem);
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
1043
1044 /* Tracepoints definitions. */
1045 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1046 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1047 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
1048 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1049 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1050 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);