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.
 411  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 412  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 413  * @align: The required alignment for the objects.
 414  * @flags: SLAB flags
 415  * @useroffset: Usercopy region offset
 416  * @usersize: Usercopy region size
 417  * @ctor: A constructor for the objects.
 418  *
 419  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
 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 struct kmem_cache *
 436 kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
 437                   unsigned int size, unsigned int align,
 438                   slab_flags_t flags,
 439                   unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
 440                   void (*ctor)(void *))
 441 {
 442         struct kmem_cache *s = NULL;
 443         const char *cache_name;
 444         int err;
 445
 446         get_online_cpus();
 447         get_online_mems();
 448         memcg_get_cache_ids();
 449
 450         mutex_lock(&slab_mutex);
 451
 452         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 453         if (err) {
 454                 goto out_unlock;
 455         }
 456
 457         /* Refuse requests with allocator specific flags */
 458         if (flags & ~SLAB_FLAGS_PERMITTED) {
 459                 err = -EINVAL;
 460                 goto out_unlock;
 461         }
 462
 463         /*
 464          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 465          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 466          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 467          * passed flags.
 468          */
 469         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 470
 471         /* Fail closed on bad usersize of useroffset values. */
 472         if (WARN_ON(!usersize && useroffset) ||
 473             WARN_ON(size < usersize || size - usersize < useroffset))
 474                 usersize = useroffset = 0;
 475
 476         if (!usersize)
 477                 s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 478         if (s)
 479                 goto out_unlock;
 480
 481         cache_name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
 482         if (!cache_name) {
 483                 err = -ENOMEM;
 484                 goto out_unlock;
 485         }
 486
 487         s = create_cache(cache_name, size,
 488                          calculate_alignment(flags, align, size),
 489                          flags, useroffset, usersize, ctor, NULL, NULL);
 490         if (IS_ERR(s)) {
 491                 err = PTR_ERR(s);
 492                 kfree_const(cache_name);
 493         }
 494
 495 out_unlock:
 496         mutex_unlock(&slab_mutex);
 497
 498         memcg_put_cache_ids();
 499         put_online_mems();
 500         put_online_cpus();
 501
 502         if (err) {
 503                 if (flags & SLAB_PANIC)
 504                         panic("kmem_cache_create: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 505                                 name, err);
 506                 else {
 507                         pr_warn("kmem_cache_create(%s) failed with error %d\n",
 508                                 name, err);
 509                         dump_stack();
 510                 }
 511                 return NULL;
 512         }
 513         return s;
 514 }
 515 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create_usercopy);
 516
 517 struct kmem_cache *
 518 kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
 519                 slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
 520 {
 521         return kmem_cache_create_usercopy(name, size, align, flags, 0, 0,
 522                                           ctor);
 523 }
 524 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 525
 526 static void slab_caches_to_rcu_destroy_workfn(struct work_struct *work)
 527 {
 528         LIST_HEAD(to_destroy);
 529         struct kmem_cache *s, *s2;
 530
 531         /*
 532          * On destruction, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU kmem_caches are put on the
 533          * @slab_caches_to_rcu_destroy list.  The slab pages are freed
 534          * through RCU and and the associated kmem_cache are dereferenced
 535          * while freeing the pages, so the kmem_caches should be freed only
 536          * after the pending RCU operations are finished.  As rcu_barrier()
 537          * is a pretty slow operation, we batch all pending destructions
 538          * asynchronously.
 539          */
 540         mutex_lock(&slab_mutex);
 541         list_splice_init(&slab_caches_to_rcu_destroy, &to_destroy);
 542         mutex_unlock(&slab_mutex);
 543
 544         if (list_empty(&to_destroy))
 545                 return;
 546
 547         rcu_barrier();
 548
 549         list_for_each_entry_safe(s, s2, &to_destroy, list) {
 550 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 551                 sysfs_slab_release(s);
 552 #else
 553                 slab_kmem_cache_release(s);
 554 #endif
 555         }
 556 }
 557
 558 static int shutdown_cache(struct kmem_cache *s)
 559 {
 560         /* free asan quarantined objects */
 561         kasan_cache_shutdown(s);
 562
 563         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0)
 564                 return -EBUSY;
 565
 566         memcg_unlink_cache(s);
 567         list_del(&s->list);
 568
 569         if (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) {
 570 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 571                 sysfs_slab_unlink(s);
 572 #endif
 573                 list_add_tail(&s->list, &slab_caches_to_rcu_destroy);
 574                 schedule_work(&slab_caches_to_rcu_destroy_work);
 575         } else {
 576 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 577                 sysfs_slab_unlink(s);
 578                 sysfs_slab_release(s);
 579 #else
 580                 slab_kmem_cache_release(s);
 581 #endif
 582         }
 583
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 588 /*
 589  * memcg_create_kmem_cache - Create a cache for a memory cgroup.
 590  * @memcg: The memory cgroup the new cache is for.
 591  * @root_cache: The parent of the new cache.
 592  *
 593  * This function attempts to create a kmem cache that will serve allocation
 594  * requests going from @memcg to @root_cache. The new cache inherits properties
 595  * from its parent.
 596  */
 597 void memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
 598                              struct kmem_cache *root_cache)
 599 {
 600         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by slab_mutex */
 601         struct cgroup_subsys_state *css = &memcg->css;
 602         struct memcg_cache_array *arr;
 603         struct kmem_cache *s = NULL;
 604         char *cache_name;
 605         int idx;
 606
 607         get_online_cpus();
 608         get_online_mems();
 609
 610         mutex_lock(&slab_mutex);
 611
 612         /*
 613          * The memory cgroup could have been offlined while the cache
 614          * creation work was pending.
 615          */
 616         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE || root_cache->memcg_params.dying)
 617                 goto out_unlock;
 618
 619         idx = memcg_cache_id(memcg);
 620         arr = rcu_dereference_protected(root_cache->memcg_params.memcg_caches,
 621                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
 622
 623         /*
 624          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
 625          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
 626          * create the same cache, but only one of them may succeed.
 627          */
 628         if (arr->entries[idx])
 629                 goto out_unlock;
 630
 631         cgroup_name(css->cgroup, memcg_name_buf, sizeof(memcg_name_buf));
 632         cache_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s(%llu:%s)", root_cache->name,
 633                                css->serial_nr, memcg_name_buf);
 634         if (!cache_name)
 635                 goto out_unlock;
 636
 637         s = create_cache(cache_name, root_cache->object_size,
 638                          root_cache->align,
 639                          root_cache->flags & CACHE_CREATE_MASK,
 640                          root_cache->useroffset, root_cache->usersize,
 641                          root_cache->ctor, memcg, root_cache);
 642         /*
 643          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
 644          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
 645          * cache.
 646          */
 647         if (IS_ERR(s)) {
 648                 kfree(cache_name);
 649                 goto out_unlock;
 650         }
 651
 652         /*
 653          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
 654          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
 655          * initialized.
 656          */
 657         smp_wmb();
 658         arr->entries[idx] = s;
 659
 660 out_unlock:
 661         mutex_unlock(&slab_mutex);
 662
 663         put_online_mems();
 664         put_online_cpus();
 665 }
 666
 667 static void kmemcg_deactivate_workfn(struct work_struct *work)
 668 {
 669         struct kmem_cache *s = container_of(work, struct kmem_cache,
 670                                             memcg_params.deact_work);
 671
 672         get_online_cpus();
 673         get_online_mems();
 674
 675         mutex_lock(&slab_mutex);
 676
 677         s->memcg_params.deact_fn(s);
 678
 679         mutex_unlock(&slab_mutex);
 680
 681         put_online_mems();
 682         put_online_cpus();
 683
 684         /* done, put the ref from slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched() */
 685         css_put(&s->memcg_params.memcg->css);
 686 }
 687
 688 static void kmemcg_deactivate_rcufn(struct rcu_head *head)
 689 {
 690         struct kmem_cache *s = container_of(head, struct kmem_cache,
 691                                             memcg_params.deact_rcu_head);
 692
 693         /*
 694          * We need to grab blocking locks.  Bounce to ->deact_work.  The
 695          * work item shares the space with the RCU head and can't be
 696          * initialized eariler.
 697          */
 698         INIT_WORK(&s->memcg_params.deact_work, kmemcg_deactivate_workfn);
 699         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &s->memcg_params.deact_work);
 700 }
 701
 702 /**
 703  * slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched - schedule deactivation after a
 704  *                                         sched RCU grace period
 705  * @s: target kmem_cache
 706  * @deact_fn: deactivation function to call
 707  *
 708  * Schedule @deact_fn to be invoked with online cpus, mems and slab_mutex
 709  * held after a sched RCU grace period.  The slab is guaranteed to stay
 710  * alive until @deact_fn is finished.  This is to be used from
 711  * __kmemcg_cache_deactivate().
 712  */
 713 void slab_deactivate_memcg_cache_rcu_sched(struct kmem_cache *s,
 714                                            void (*deact_fn)(struct kmem_cache *))
 715 {
 716         if (WARN_ON_ONCE(is_root_cache(s)) ||
 717             WARN_ON_ONCE(s->memcg_params.deact_fn))
 718                 return;
 719
 720         if (s->memcg_params.root_cache->memcg_params.dying)
 721                 return;
 722
 723         /* pin memcg so that @s doesn't get destroyed in the middle */
 724         css_get(&s->memcg_params.memcg->css);
 725
 726         s->memcg_params.deact_fn = deact_fn;
 727         call_rcu_sched(&s->memcg_params.deact_rcu_head, kmemcg_deactivate_rcufn);
 728 }
 729
 730 void memcg_deactivate_kmem_caches(struct mem_cgroup *memcg)
 731 {
 732         int idx;
 733         struct memcg_cache_array *arr;
 734         struct kmem_cache *s, *c;
 735
 736         idx = memcg_cache_id(memcg);
 737
 738         get_online_cpus();
 739         get_online_mems();
 740
 741         mutex_lock(&slab_mutex);
 742         list_for_each_entry(s, &slab_root_caches, root_caches_node) {
 743                 arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
 744                                                 lockdep_is_held(&slab_mutex));
 745                 c = arr->entries[idx];
 746                 if (!c)
 747                         continue;
 748
 749                 __kmemcg_cache_deactivate(c);
 750                 arr->entries[idx] = NULL;
 751         }
 752         mutex_unlock(&slab_mutex);
 753
 754         put_online_mems();
 755         put_online_cpus();
 756 }
 757
 758 void memcg_destroy_kmem_caches(struct mem_cgroup *memcg)
 759 {
 760         struct kmem_cache *s, *s2;
 761
 762         get_online_cpus();
 763         get_online_mems();
 764
 765         mutex_lock(&slab_mutex);
 766         list_for_each_entry_safe(s, s2, &memcg->kmem_caches,
 767                                  memcg_params.kmem_caches_node) {
 768                 /*
 769                  * The cgroup is about to be freed and therefore has no charges
 770                  * left. Hence, all its caches must be empty by now.
 771                  */
 772                 BUG_ON(shutdown_cache(s));
 773         }
 774         mutex_unlock(&slab_mutex);
 775
 776         put_online_mems();
 777         put_online_cpus();
 778 }
 779
 780 static int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
 781 {
 782         struct memcg_cache_array *arr;
 783         struct kmem_cache *c, *c2;
 784         LIST_HEAD(busy);
 785         int i;
 786
 787         BUG_ON(!is_root_cache(s));
 788
 789         /*
 790          * First, shutdown active caches, i.e. caches that belong to online
 791          * memory cgroups.
 792          */
 793         arr = rcu_dereference_protected(s->memcg_params.memcg_caches,
 794                                         lockdep_is_held(&slab_mutex));
 795         for_each_memcg_cache_index(i) {
 796                 c = arr->entries[i];
 797                 if (!c)
 798                         continue;
 799                 if (shutdown_cache(c))
 800                         /*
 801                          * The cache still has objects. Move it to a temporary
 802                          * list so as not to try to destroy it for a second
 803                          * time while iterating over inactive caches below.
 804                          */
 805                         list_move(&c->memcg_params.children_node, &busy);
 806                 else
 807                         /*
 808                          * The cache is empty and will be destroyed soon. Clear
 809                          * the pointer to it in the memcg_caches array so that
 810                          * it will never be accessed even if the root cache
 811                          * stays alive.
 812                          */
 813                         arr->entries[i] = NULL;
 814         }
 815
 816         /*
 817          * Second, shutdown all caches left from memory cgroups that are now
 818          * offline.
 819          */
 820         list_for_each_entry_safe(c, c2, &s->memcg_params.children,
 821                                  memcg_params.children_node)
 822                 shutdown_cache(c);
 823
 824         list_splice(&busy, &s->memcg_params.children);
 825
 826         /*
 827          * A cache being destroyed must be empty. In particular, this means
 828          * that all per memcg caches attached to it must be empty too.
 829          */
 830         if (!list_empty(&s->memcg_params.children))
 831                 return -EBUSY;
 832         return 0;
 833 }
 834
 835 static void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
 836 {
 837         mutex_lock(&slab_mutex);
 838         s->memcg_params.dying = true;
 839         mutex_unlock(&slab_mutex);
 840
 841         /*
 842          * SLUB deactivates the kmem_caches through call_rcu_sched. Make
 843          * sure all registered rcu callbacks have been invoked.
 844          */
 845         if (IS_ENABLED(CONFIG_SLUB))
 846                 rcu_barrier_sched();
 847
 848         /*
 849          * SLAB and SLUB create memcg kmem_caches through workqueue and SLUB
 850          * deactivates the memcg kmem_caches through workqueue. Make sure all
 851          * previous workitems on workqueue are processed.
 852          */
 853         flush_workqueue(memcg_kmem_cache_wq);
 854 }
 855 #else
 856 static inline int shutdown_memcg_caches(struct kmem_cache *s)
 857 {
 858         return 0;
 859 }
 860
 861 static inline void flush_memcg_workqueue(struct kmem_cache *s)
 862 {
 863 }
 864 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 865
 866 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 867 {
 868         __kmem_cache_release(s);
 869         destroy_memcg_params(s);
 870         kfree_const(s->name);
 871         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 872 }
 873
 874 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 875 {
 876         int err;
 877
 878         if (unlikely(!s))
 879                 return;
 880
 881         flush_memcg_workqueue(s);
 882
 883         get_online_cpus();
 884         get_online_mems();
 885
 886         mutex_lock(&slab_mutex);
 887
 888         s->refcount--;
 889         if (s->refcount)
 890                 goto out_unlock;
 891
 892         err = shutdown_memcg_caches(s);
 893         if (!err)
 894                 err = shutdown_cache(s);
 895
 896         if (err) {
 897                 pr_err("kmem_cache_destroy %s: Slab cache still has objects\n",
 898                        s->name);
 899                 dump_stack();
 900         }
 901 out_unlock:
 902         mutex_unlock(&slab_mutex);
 903
 904         put_online_mems();
 905         put_online_cpus();
 906 }
 907 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 908
 909 /**
 910  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 911  * @cachep: The cache to shrink.
 912  *
 913  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 914  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 915  */
 916 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 917 {
 918         int ret;
 919
 920         get_online_cpus();
 921         get_online_mems();
 922         kasan_cache_shrink(cachep);
 923         ret = __kmem_cache_shrink(cachep);
 924         put_online_mems();
 925         put_online_cpus();
 926         return ret;
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 929
 930 bool slab_is_available(void)
 931 {
 932         return slab_state >= UP;
 933 }
 934
 935 #ifndef CONFIG_SLOB
 936 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 937 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name,
 938                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 939                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 940 {
 941         int err;
 942
 943         s->name = name;
 944         s->size = s->object_size = size;
 945         s->align = calculate_alignment(flags, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, size);
 946         s->useroffset = useroffset;
 947         s->usersize = usersize;
 948
 949         slab_init_memcg_params(s);
 950
 951         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 952
 953         if (err)
 954                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%u failed. Reason %d\n",
 955                                         name, size, err);
 956
 957         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 958 }
 959
 960 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
 961                 unsigned int size, slab_flags_t flags,
 962                 unsigned int useroffset, unsigned int usersize)
 963 {
 964         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 965
 966         if (!s)
 967                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 968
 969         create_boot_cache(s, name, size, flags, useroffset, usersize);
 970         list_add(&s->list, &slab_caches);
 971         memcg_link_cache(s);
 972         s->refcount = 1;
 973         return s;
 974 }
 975
 976 struct kmem_cache *
 977 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1] __ro_after_init;
 978 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 979
 980 /*
 981  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 982  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 983  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 984  * fls.
 985  */
 986 static u8 size_index[24] __ro_after_init = {
 987         3,      /* 8 */
 988         4,      /* 16 */
 989         5,      /* 24 */
 990         5,      /* 32 */
 991         6,      /* 40 */
 992         6,      /* 48 */
 993         6,      /* 56 */
 994         6,      /* 64 */
 995         1,      /* 72 */
 996         1,      /* 80 */
 997         1,      /* 88 */
 998         1,      /* 96 */
 999         7,      /* 104 */
1000         7,      /* 112 */
1001         7,      /* 120 */
1002         7,      /* 128 */
1003         2,      /* 136 */
1004         2,      /* 144 */
1005         2,      /* 152 */
1006         2,      /* 160 */
1007         2,      /* 168 */
1008         2,      /* 176 */
1009         2,      /* 184 */
1010         2       /* 192 */
1011 };
1012
1013 static inline unsigned int size_index_elem(unsigned int bytes)
1014 {
1015         return (bytes - 1) / 8;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
1020  * allocation
1021  */
1022 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
1023 {
1024         unsigned int index;
1025
1026         if (size <= 192) {
1027                 if (!size)
1028                         return ZERO_SIZE_PTR;
1029
1030                 index = size_index[size_index_elem(size)];
1031         } else {
1032                 if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
1033                         WARN_ON(1);
1034                         return NULL;
1035                 }
1036                 index = fls(size - 1);
1037         }
1038
1039         return kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index];
1040 }
1041
1042 /*
1043  * kmalloc_info[] is to make slub_debug=,kmalloc-xx option work at boot time.
1044  * kmalloc_index() supports up to 2^26=64MB, so the final entry of the table is
1045  * kmalloc-67108864.
1046  */
1047 const struct kmalloc_info_struct kmalloc_info[] __initconst = {
1048         {NULL,                      0},         {"kmalloc-96",             96},
1049         {"kmalloc-192",           192},         {"kmalloc-8",               8},
1050         {"kmalloc-16",             16},         {"kmalloc-32",             32},
1051         {"kmalloc-64",             64},         {"kmalloc-128",           128},
1052         {"kmalloc-256",           256},         {"kmalloc-512",           512},
1053         {"kmalloc-1k",           1024},         {"kmalloc-2k",           2048},
1054         {"kmalloc-4k",           4096},         {"kmalloc-8k",           8192},
1055         {"kmalloc-16k",         16384},         {"kmalloc-32k",         32768},
1056         {"kmalloc-64k",         65536},         {"kmalloc-128k",       131072},
1057         {"kmalloc-256k",       262144},         {"kmalloc-512k",       524288},
1058         {"kmalloc-1M",        1048576},         {"kmalloc-2M",        2097152},
1059         {"kmalloc-4M",        4194304},         {"kmalloc-8M",        8388608},
1060         {"kmalloc-16M",      16777216},         {"kmalloc-32M",      33554432},
1061         {"kmalloc-64M",      67108864}
1062 };
1063
1064 /*
1065  * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
1066  * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
1067  * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
1068  *
1069  * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
1070  * handle the index determination for the smaller caches.
1071  *
1072  * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
1073  * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
1074  */
1075 void __init setup_kmalloc_cache_index_table(void)
1076 {
1077         unsigned int i;
1078
1079         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
1080                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
1081
1082         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
1083                 unsigned int elem = size_index_elem(i);
1084
1085                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
1086                         break;
1087                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
1088         }
1089
1090         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
1091                 /*
1092                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
1093                  * is 64 byte.
1094                  */
1095                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
1096                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
1097
1098         }
1099
1100         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
1101                 /*
1102                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
1103                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
1104                  * instead.
1105                  */
1106                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
1107                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
1108         }
1109 }
1110
1111 static const char *
1112 kmalloc_cache_name(const char *prefix, unsigned int size)
1113 {
1114
1115         static const char units[3] = "\0kM";
1116         int idx = 0;
1117
1118         while (size >= 1024 && (size % 1024 == 0)) {
1119                 size /= 1024;
1120                 idx++;
1121         }
1122
1123         return kasprintf(GFP_NOWAIT, "%s-%u%c", prefix, size, units[idx]);
1124 }
1125
1126 static void __init
1127 new_kmalloc_cache(int idx, int type, slab_flags_t flags)
1128 {
1129         const char *name;
1130
1131         if (type == KMALLOC_RECLAIM) {
1132                 flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
1133                 name = kmalloc_cache_name("kmalloc-rcl",
1134                                                 kmalloc_info[idx].size);
1135                 BUG_ON(!name);
1136         } else {
1137                 name = kmalloc_info[idx].name;
1138         }
1139
1140         kmalloc_caches[type][idx] = create_kmalloc_cache(name,
1141                                         kmalloc_info[idx].size, flags, 0,
1142                                         kmalloc_info[idx].size);
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
1147  * may already have been created because they were needed to
1148  * enable allocations for slab creation.
1149  */
1150 void __init create_kmalloc_caches(slab_flags_t flags)
1151 {
1152         int i, type;
1153
1154         for (type = KMALLOC_NORMAL; type <= KMALLOC_RECLAIM; type++) {
1155                 for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1156                         if (!kmalloc_caches[type][i])
1157                                 new_kmalloc_cache(i, type, flags);
1158
1159                         /*
1160                          * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
1161                          * These have to be created immediately after the
1162                          * earlier power of two caches
1163                          */
1164                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && i == 6 &&
1165                                         !kmalloc_caches[type][1])
1166                                 new_kmalloc_cache(1, type, flags);
1167                         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && i == 7 &&
1168                                         !kmalloc_caches[type][2])
1169                                 new_kmalloc_cache(2, type, flags);
1170                 }
1171         }
1172
1173         /* Kmalloc array is now usable */
1174         slab_state = UP;
1175
1176 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1177         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
1178                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[KMALLOC_NORMAL][i];
1179
1180                 if (s) {
1181                         unsigned int size = kmalloc_size(i);
1182                         const char *n = kmalloc_cache_name("dma-kmalloc", size);
1183
1184                         BUG_ON(!n);
1185                         kmalloc_caches[KMALLOC_DMA][i] = create_kmalloc_cache(
1186                                 n, size, SLAB_CACHE_DMA | flags, 0, 0);
1187                 }
1188         }
1189 #endif
1190 }
1191 #endif /* !CONFIG_SLOB */
1192
1193 /*
1194  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
1195  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
1196  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
1197  */
1198 void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1199 {
1200         void *ret;
1201         struct page *page;
1202
1203         flags |= __GFP_COMP;
1204         page = alloc_pages(flags, order);
1205         ret = page ? page_address(page) : NULL;
1206         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
1207         kasan_kmalloc_large(ret, size, flags);
1208         return ret;
1209 }
1210 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order);
1211
1212 #ifdef CONFIG_TRACING
1213 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1214 {
1215         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1216         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1217         return ret;
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1220 #endif
1221
1222 #ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
1223 /* Randomize a generic freelist */
1224 static void freelist_randomize(struct rnd_state *state, unsigned int *list,
1225                                unsigned int count)
1226 {
1227         unsigned int rand;
1228         unsigned int i;
1229
1230         for (i = 0; i < count; i++)
1231                 list[i] = i;
1232
1233         /* Fisher-Yates shuffle */
1234         for (i = count - 1; i > 0; i--) {
1235                 rand = prandom_u32_state(state);
1236                 rand %= (i + 1);
1237                 swap(list[i], list[rand]);
1238         }
1239 }
1240
1241 /* Create a random sequence per cache */
1242 int cache_random_seq_create(struct kmem_cache *cachep, unsigned int count,
1243                                     gfp_t gfp)
1244 {
1245         struct rnd_state state;
1246
1247         if (count < 2 || cachep->random_seq)
1248                 return 0;
1249
1250         cachep->random_seq = kcalloc(count, sizeof(unsigned int), gfp);
1251         if (!cachep->random_seq)
1252                 return -ENOMEM;
1253
1254         /* Get best entropy at this stage of boot */
1255         prandom_seed_state(&state, get_random_long());
1256
1257         freelist_randomize(&state, cachep->random_seq, count);
1258         return 0;
1259 }
1260
1261 /* Destroy the per-cache random freelist sequence */
1262 void cache_random_seq_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1263 {
1264         kfree(cachep->random_seq);
1265         cachep->random_seq = NULL;
1266 }
1267 #endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */
1268
1269 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
1270 #ifdef CONFIG_SLAB
1271 #define SLABINFO_RIGHTS (0600)
1272 #else
1273 #define SLABINFO_RIGHTS (0400)
1274 #endif
1275
1276 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
1277 {
1278         /*
1279          * Output format version, so at least we can change it
1280          * without _too_ many complaints.
1281          */
1282 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1283         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
1284 #else
1285         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
1286 #endif
1287         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
1288         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
1289         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
1290 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
1291         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
1292         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
1293 #endif
1294         seq_putc(m, '\n');
1295 }
1296
1297 void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1298 {
1299         mutex_lock(&slab_mutex);
1300         return seq_list_start(&slab_root_caches, *pos);
1301 }
1302
1303 void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1304 {
1305         return seq_list_next(p, &slab_root_caches, pos);
1306 }
1307
1308 void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1309 {
1310         mutex_unlock(&slab_mutex);
1311 }
1312
1313 static void
1314 memcg_accumulate_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *info)
1315 {
1316         struct kmem_cache *c;
1317         struct slabinfo sinfo;
1318
1319         if (!is_root_cache(s))
1320                 return;
1321
1322         for_each_memcg_cache(c, s) {
1323                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1324                 get_slabinfo(c, &sinfo);
1325
1326                 info->active_slabs += sinfo.active_slabs;
1327                 info->num_slabs += sinfo.num_slabs;
1328                 info->shared_avail += sinfo.shared_avail;
1329                 info->active_objs += sinfo.active_objs;
1330                 info->num_objs += sinfo.num_objs;
1331         }
1332 }
1333
1334 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
1335 {
1336         struct slabinfo sinfo;
1337
1338         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
1339         get_slabinfo(s, &sinfo);
1340
1341         memcg_accumulate_slabinfo(s, &sinfo);
1342
1343         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
1344                    cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
1345                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
1346
1347         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
1348                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
1349         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
1350                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
1351         slabinfo_show_stats(m, s);
1352         seq_putc(m, '\n');
1353 }
1354
1355 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1356 {
1357         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, root_caches_node);
1358
1359         if (p == slab_root_caches.next)
1360                 print_slabinfo_header(m);
1361         cache_show(s, m);
1362         return 0;
1363 }
1364
1365 void dump_unreclaimable_slab(void)
1366 {
1367         struct kmem_cache *s, *s2;
1368         struct slabinfo sinfo;
1369
1370         /*
1371          * Here acquiring slab_mutex is risky since we don't prefer to get
1372          * sleep in oom path. But, without mutex hold, it may introduce a
1373          * risk of crash.
1374          * Use mutex_trylock to protect the list traverse, dump nothing
1375          * without acquiring the mutex.
1376          */
1377         if (!mutex_trylock(&slab_mutex)) {
1378                 pr_warn("excessive unreclaimable slab but cannot dump stats\n");
1379                 return;
1380         }
1381
1382         pr_info("Unreclaimable slab info:\n");
1383         pr_info("Name                      Used          Total\n");
1384
1385         list_for_each_entry_safe(s, s2, &slab_caches, list) {
1386                 if (!is_root_cache(s) || (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT))
1387                         continue;
1388
1389                 get_slabinfo(s, &sinfo);
1390
1391                 if (sinfo.num_objs > 0)
1392                         pr_info("%-17s %10luKB %10luKB\n", cache_name(s),
1393                                 (sinfo.active_objs * s->size) / 1024,
1394                                 (sinfo.num_objs * s->size) / 1024);
1395         }
1396         mutex_unlock(&slab_mutex);
1397 }
1398
1399 #if defined(CONFIG_MEMCG)
1400 void *memcg_slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1401 {
1402         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
1403
1404         mutex_lock(&slab_mutex);
1405         return seq_list_start(&memcg->kmem_caches, *pos);
1406 }
1407
1408 void *memcg_slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
1409 {
1410         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
1411
1412         return seq_list_next(p, &memcg->kmem_caches, pos);
1413 }
1414
1415 void memcg_slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
1416 {
1417         mutex_unlock(&slab_mutex);
1418 }
1419
1420 int memcg_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
1421 {
1422         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache,
1423                                           memcg_params.kmem_caches_node);
1424         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
1425
1426         if (p == memcg->kmem_caches.next)
1427                 print_slabinfo_header(m);
1428         cache_show(s, m);
1429         return 0;
1430 }
1431 #endif
1432
1433 /*
1434  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
1435  *
1436  * Output layout:
1437  * cache-name
1438  * num-active-objs
1439  * total-objs
1440  * object size
1441  * num-active-slabs
1442  * total-slabs
1443  * num-pages-per-slab
1444  * + further values on SMP and with statistics enabled
1445  */
1446 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
1447         .start = slab_start,
1448         .next = slab_next,
1449         .stop = slab_stop,
1450         .show = slab_show,
1451 };
1452
1453 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1454 {
1455         return seq_open(file, &slabinfo_op);
1456 }
1457
1458 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
1459         .open           = slabinfo_open,
1460         .read           = seq_read,
1461         .write          = slabinfo_write,
1462         .llseek         = seq_lseek,
1463         .release        = seq_release,
1464 };
1465
1466 static int __init slab_proc_init(void)
1467 {
1468         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL,
1469                                                 &proc_slabinfo_operations);
1470         return 0;
1471 }
1472 module_init(slab_proc_init);
1473 #endif /* CONFIG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG */
1474
1475 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
1476                                            gfp_t flags)
1477 {
1478         void *ret;
1479         size_t ks = 0;
1480
1481         if (p)
1482                 ks = ksize(p);
1483
1484         if (ks >= new_size) {
1485                 kasan_krealloc((void *)p, new_size, flags);
1486                 return (void *)p;
1487         }
1488
1489         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
1490         if (ret && p)
1491                 memcpy(ret, p, ks);
1492
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 /**
1497  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
1498  * @p: object to reallocate memory for.
1499  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1500  * @flags: the type of memory to allocate.
1501  *
1502  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
1503  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
1504  * like, for example, with RCU.
1505  */
1506 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1507 {
1508         if (unlikely(!new_size))
1509                 return ZERO_SIZE_PTR;
1510
1511         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
1512
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
1515
1516 /**
1517  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1518  * @p: object to reallocate memory for.
1519  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1520  * @flags: the type of memory to allocate.
1521  *
1522  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1523  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
1524  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
1525  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1526  */
1527 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1528 {
1529         void *ret;
1530
1531         if (unlikely(!new_size)) {
1532                 kfree(p);
1533                 return ZERO_SIZE_PTR;
1534         }
1535
1536         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1537         if (ret && p != ret)
1538                 kfree(p);
1539
1540         return ret;
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1543
1544 /**
1545  * kzfree - like kfree but zero memory
1546  * @p: object to free memory of
1547  *
1548  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1549  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
1550  *
1551  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1552  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1553  * careful when using this function in performance sensitive code.
1554  */
1555 void kzfree(const void *p)
1556 {
1557         size_t ks;
1558         void *mem = (void *)p;
1559
1560         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
1561                 return;
1562         ks = ksize(mem);
1563         memset(mem, 0, ks);
1564         kfree(mem);
1565 }
1566 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
1567
1568 /* Tracepoints definitions. */
1569 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1570 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1571 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
1572 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1573 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1574 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1575
1576 int should_failslab(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1577 {
1578         if (__should_failslab(s, gfpflags))
1579                 return -ENOMEM;
1580         return 0;
1581 }
1582 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_failslab, ERRNO);