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_reverse(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                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLAB) && align &&
 263                         (align > s->align || s->align % align))
 264                         continue;
 265
 266                 return s;
 267         }
 268         return NULL;
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Figure out what the alignment of the objects will be given a set of
 273  * flags, a user specified alignment and the size of the objects.
 274  */
 275 unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
 276                 unsigned long align, unsigned long size)
 277 {
 278         /*
 279          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
 280          * suggestion if the object is sufficiently large.
 281          *
 282          * The hardware cache alignment cannot override the specified
 283          * alignment though. If that is greater then use it.
 284          */
 285         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
 286                 unsigned long ralign = cache_line_size();
 287                 while (size <= ralign / 2)
 288                         ralign /= 2;
 289                 align = max(align, ralign);
 290         }
 291
 292         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
 293                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
 294
 295         return ALIGN(align, sizeof(void *));
 296 }
 297
 298 static struct kmem_cache *
 299 do_kmem_cache_create(char *name, size_t object_size, size_t size, size_t align,
 300                      unsigned long flags, void (*ctor)(void *),
 301                      struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *root_cache)
 302 {
 303         struct kmem_cache *s;
 304         int err;
 305
 306         err = -ENOMEM;
 307         s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
 308         if (!s)
 309                 goto out;
 310
 311         s->name = name;
 312         s->object_size = object_size;
 313         s->size = size;
 314         s->align = align;
 315         s->ctor = ctor;
 316
 317         err = memcg_alloc_cache_params(memcg, s, root_cache);
 318         if (err)
 319                 goto out_free_cache;
 320
 321         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 322         if (err)
 323                 goto out_free_cache;
 324
 325         s->refcount = 1;
 326         list_add(&s->list, &slab_caches);
 327 out:
 328         if (err)
 329                 return ERR_PTR(err);
 330         return s;
 331
 332 out_free_cache:
 333         memcg_free_cache_params(s);
 334         kfree(s);
 335         goto out;
 336 }
 337
 338 /*
 339  * kmem_cache_create - Create a cache.
 340  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
 341  * @size: The size of objects to be created in this cache.
 342  * @align: The required alignment for the objects.
 343  * @flags: SLAB flags
 344  * @ctor: A constructor for the objects.
 345  *
 346  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
 347  * Cannot be called within a interrupt, but can be interrupted.
 348  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
 349  *
 350  * The flags are
 351  *
 352  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
 353  * to catch references to uninitialised memory.
 354  *
 355  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
 356  * for buffer overruns.
 357  *
 358  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
 359  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
 360  * as davem.
 361  */
 362 struct kmem_cache *
 363 kmem_cache_create(const char *name, size_t size, size_t align,
 364                   unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
 365 {
 366         struct kmem_cache *s;
 367         char *cache_name;
 368         int err;
 369
 370         get_online_cpus();
 371         get_online_mems();
 372
 373         mutex_lock(&slab_mutex);
 374
 375         err = kmem_cache_sanity_check(name, size);
 376         if (err) {
 377                 s = NULL;       /* suppress uninit var warning */
 378                 goto out_unlock;
 379         }
 380
 381         /*
 382          * Some allocators will constraint the set of valid flags to a subset
 383          * of all flags. We expect them to define CACHE_CREATE_MASK in this
 384          * case, and we'll just provide them with a sanitized version of the
 385          * passed flags.
 386          */
 387         flags &= CACHE_CREATE_MASK;
 388
 389         s = __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
 390         if (s)
 391                 goto out_unlock;
 392
 393         cache_name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
 394         if (!cache_name) {
 395                 err = -ENOMEM;
 396                 goto out_unlock;
 397         }
 398
 399         s = do_kmem_cache_create(cache_name, size, size,
 400                                  calculate_alignment(flags, align, size),
 401                                  flags, ctor, NULL, NULL);
 402         if (IS_ERR(s)) {
 403                 err = PTR_ERR(s);
 404                 kfree(cache_name);
 405         }
 406
 407 out_unlock:
 408         mutex_unlock(&slab_mutex);
 409
 410         put_online_mems();
 411         put_online_cpus();
 412
 413         if (err) {
 414                 if (flags & SLAB_PANIC)
 415                         panic("kmem_cache_create: Failed to create slab '%s'. Error %d\n",
 416                                 name, err);
 417                 else {
 418                         printk(KERN_WARNING "kmem_cache_create(%s) failed with error %d",
 419                                 name, err);
 420                         dump_stack();
 421                 }
 422                 return NULL;
 423         }
 424         return s;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
 427
 428 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 429 /*
 430  * memcg_create_kmem_cache - Create a cache for a memory cgroup.
 431  * @memcg: The memory cgroup the new cache is for.
 432  * @root_cache: The parent of the new cache.
 433  * @memcg_name: The name of the memory cgroup (used for naming the new cache).
 434  *
 435  * This function attempts to create a kmem cache that will serve allocation
 436  * requests going from @memcg to @root_cache. The new cache inherits properties
 437  * from its parent.
 438  */
 439 struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
 440                                            struct kmem_cache *root_cache,
 441                                            const char *memcg_name)
 442 {
 443         struct kmem_cache *s = NULL;
 444         char *cache_name;
 445
 446         get_online_cpus();
 447         get_online_mems();
 448
 449         mutex_lock(&slab_mutex);
 450
 451         cache_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s(%d:%s)", root_cache->name,
 452                                memcg_cache_id(memcg), memcg_name);
 453         if (!cache_name)
 454                 goto out_unlock;
 455
 456         s = do_kmem_cache_create(cache_name, root_cache->object_size,
 457                                  root_cache->size, root_cache->align,
 458                                  root_cache->flags, root_cache->ctor,
 459                                  memcg, root_cache);
 460         if (IS_ERR(s)) {
 461                 kfree(cache_name);
 462                 s = NULL;
 463         }
 464
 465 out_unlock:
 466         mutex_unlock(&slab_mutex);
 467
 468         put_online_mems();
 469         put_online_cpus();
 470
 471         return s;
 472 }
 473
 474 static int memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
 475 {
 476         int rc;
 477
 478         if (!s->memcg_params ||
 479             !s->memcg_params->is_root_cache)
 480                 return 0;
 481
 482         mutex_unlock(&slab_mutex);
 483         rc = __memcg_cleanup_cache_params(s);
 484         mutex_lock(&slab_mutex);
 485
 486         return rc;
 487 }
 488 #else
 489 static int memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
 490 {
 491         return 0;
 492 }
 493 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
 494
 495 void slab_kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
 496 {
 497         kfree(s->name);
 498         kmem_cache_free(kmem_cache, s);
 499 }
 500
 501 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
 502 {
 503         get_online_cpus();
 504         get_online_mems();
 505
 506         mutex_lock(&slab_mutex);
 507
 508         s->refcount--;
 509         if (s->refcount)
 510                 goto out_unlock;
 511
 512         if (memcg_cleanup_cache_params(s) != 0)
 513                 goto out_unlock;
 514
 515         if (__kmem_cache_shutdown(s) != 0) {
 516                 printk(KERN_ERR "kmem_cache_destroy %s: "
 517                        "Slab cache still has objects\n", s->name);
 518                 dump_stack();
 519                 goto out_unlock;
 520         }
 521
 522         list_del(&s->list);
 523
 524         mutex_unlock(&slab_mutex);
 525         if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
 526                 rcu_barrier();
 527
 528         memcg_free_cache_params(s);
 529 #ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
 530         sysfs_slab_remove(s);
 531 #else
 532         slab_kmem_cache_release(s);
 533 #endif
 534         goto out;
 535
 536 out_unlock:
 537         mutex_unlock(&slab_mutex);
 538 out:
 539         put_online_mems();
 540         put_online_cpus();
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
 543
 544 /**
 545  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
 546  * @cachep: The cache to shrink.
 547  *
 548  * Releases as many slabs as possible for a cache.
 549  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
 550  */
 551 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
 552 {
 553         int ret;
 554
 555         get_online_cpus();
 556         get_online_mems();
 557         ret = __kmem_cache_shrink(cachep);
 558         put_online_mems();
 559         put_online_cpus();
 560         return ret;
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
 563
 564 int slab_is_available(void)
 565 {
 566         return slab_state >= UP;
 567 }
 568
 569 #ifndef CONFIG_SLOB
 570 /* Create a cache during boot when no slab services are available yet */
 571 void __init create_boot_cache(struct kmem_cache *s, const char *name, size_t size,
 572                 unsigned long flags)
 573 {
 574         int err;
 575
 576         s->name = name;
 577         s->size = s->object_size = size;
 578         s->align = calculate_alignment(flags, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, size);
 579         err = __kmem_cache_create(s, flags);
 580
 581         if (err)
 582                 panic("Creation of kmalloc slab %s size=%zu failed. Reason %d\n",
 583                                         name, size, err);
 584
 585         s->refcount = -1;       /* Exempt from merging for now */
 586 }
 587
 588 struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name, size_t size,
 589                                 unsigned long flags)
 590 {
 591         struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 592
 593         if (!s)
 594                 panic("Out of memory when creating slab %s\n", name);
 595
 596         create_boot_cache(s, name, size, flags);
 597         list_add(&s->list, &slab_caches);
 598         s->refcount = 1;
 599         return s;
 600 }
 601
 602 struct kmem_cache *kmalloc_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
 603 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
 604
 605 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 606 struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
 607 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_dma_caches);
 608 #endif
 609
 610 /*
 611  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
 612  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
 613  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
 614  * fls.
 615  */
 616 static s8 size_index[24] = {
 617         3,      /* 8 */
 618         4,      /* 16 */
 619         5,      /* 24 */
 620         5,      /* 32 */
 621         6,      /* 40 */
 622         6,      /* 48 */
 623         6,      /* 56 */
 624         6,      /* 64 */
 625         1,      /* 72 */
 626         1,      /* 80 */
 627         1,      /* 88 */
 628         1,      /* 96 */
 629         7,      /* 104 */
 630         7,      /* 112 */
 631         7,      /* 120 */
 632         7,      /* 128 */
 633         2,      /* 136 */
 634         2,      /* 144 */
 635         2,      /* 152 */
 636         2,      /* 160 */
 637         2,      /* 168 */
 638         2,      /* 176 */
 639         2,      /* 184 */
 640         2       /* 192 */
 641 };
 642
 643 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
 644 {
 645         return (bytes - 1) / 8;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Find the kmem_cache structure that serves a given size of
 650  * allocation
 651  */
 652 struct kmem_cache *kmalloc_slab(size_t size, gfp_t flags)
 653 {
 654         int index;
 655
 656         if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_SIZE)) {
 657                 WARN_ON_ONCE(!(flags & __GFP_NOWARN));
 658                 return NULL;
 659         }
 660
 661         if (size <= 192) {
 662                 if (!size)
 663                         return ZERO_SIZE_PTR;
 664
 665                 index = size_index[size_index_elem(size)];
 666         } else
 667                 index = fls(size - 1);
 668
 669 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 670         if (unlikely((flags & GFP_DMA)))
 671                 return kmalloc_dma_caches[index];
 672
 673 #endif
 674         return kmalloc_caches[index];
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Create the kmalloc array. Some of the regular kmalloc arrays
 679  * may already have been created because they were needed to
 680  * enable allocations for slab creation.
 681  */
 682 void __init create_kmalloc_caches(unsigned long flags)
 683 {
 684         int i;
 685
 686         /*
 687          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
 688          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
 689          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
 690          *
 691          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
 692          * handle the index determination for the smaller caches.
 693          *
 694          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
 695          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
 696          */
 697         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
 698                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
 699
 700         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
 701                 int elem = size_index_elem(i);
 702
 703                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
 704                         break;
 705                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
 706         }
 707
 708         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 64) {
 709                 /*
 710                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
 711                  * is 64 byte.
 712                  */
 713                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
 714                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
 715
 716         }
 717
 718         if (KMALLOC_MIN_SIZE >= 128) {
 719                 /*
 720                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
 721                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
 722                  * instead.
 723                  */
 724                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
 725                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
 726         }
 727         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 728                 if (!kmalloc_caches[i]) {
 729                         kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache(NULL,
 730                                                         1 << i, flags);
 731                 }
 732
 733                 /*
 734                  * Caches that are not of the two-to-the-power-of size.
 735                  * These have to be created immediately after the
 736                  * earlier power of two caches
 737                  */
 738                 if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && !kmalloc_caches[1] && i == 6)
 739                         kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache(NULL, 96, flags);
 740
 741                 if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && !kmalloc_caches[2] && i == 7)
 742                         kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache(NULL, 192, flags);
 743         }
 744
 745         /* Kmalloc array is now usable */
 746         slab_state = UP;
 747
 748         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 749                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
 750                 char *n;
 751
 752                 if (s) {
 753                         n = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", kmalloc_size(i));
 754
 755                         BUG_ON(!n);
 756                         s->name = n;
 757                 }
 758         }
 759
 760 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 761         for (i = 0; i <= KMALLOC_SHIFT_HIGH; i++) {
 762                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
 763
 764                 if (s) {
 765                         int size = kmalloc_size(i);
 766                         char *n = kasprintf(GFP_NOWAIT,
 767                                  "dma-kmalloc-%d", size);
 768
 769                         BUG_ON(!n);
 770                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(n,
 771                                 size, SLAB_CACHE_DMA | flags);
 772                 }
 773         }
 774 #endif
 775 }
 776 #endif /* !CONFIG_SLOB */
 777
 778 /*
 779  * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
 780  * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
 781  * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
 782  */
 783 void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
 784 {
 785         void *ret;
 786         struct page *page;
 787
 788         flags |= __GFP_COMP;
 789         page = alloc_kmem_pages(flags, order);
 790         ret = page ? page_address(page) : NULL;
 791         kmemleak_alloc(ret, size, 1, flags);
 792         return ret;
 793 }
 794 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order);
 795
 796 #ifdef CONFIG_TRACING
 797 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
 798 {
 799         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
 800         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
 801         return ret;
 802 }
 803 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
 804 #endif
 805
 806 #ifdef CONFIG_SLABINFO
 807
 808 #ifdef CONFIG_SLAB
 809 #define SLABINFO_RIGHTS (S_IWUSR | S_IRUSR)
 810 #else
 811 #define SLABINFO_RIGHTS S_IRUSR
 812 #endif
 813
 814 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
 815 {
 816         /*
 817          * Output format version, so at least we can change it
 818          * without _too_ many complaints.
 819          */
 820 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
 821         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
 822 #else
 823         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
 824 #endif
 825         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
 826                  "<objperslab> <pagesperslab>");
 827         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
 828         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
 829 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
 830         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
 831                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
 832         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
 833 #endif
 834         seq_putc(m, '\n');
 835 }
 836
 837 void *slab_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 838 {
 839         mutex_lock(&slab_mutex);
 840         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
 841 }
 842
 843 void *slab_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
 844 {
 845         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
 846 }
 847
 848 void slab_stop(struct seq_file *m, void *p)
 849 {
 850         mutex_unlock(&slab_mutex);
 851 }
 852
 853 static void
 854 memcg_accumulate_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *info)
 855 {
 856         struct kmem_cache *c;
 857         struct slabinfo sinfo;
 858         int i;
 859
 860         if (!is_root_cache(s))
 861                 return;
 862
 863         for_each_memcg_cache_index(i) {
 864                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
 865                 if (!c)
 866                         continue;
 867
 868                 memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
 869                 get_slabinfo(c, &sinfo);
 870
 871                 info->active_slabs += sinfo.active_slabs;
 872                 info->num_slabs += sinfo.num_slabs;
 873                 info->shared_avail += sinfo.shared_avail;
 874                 info->active_objs += sinfo.active_objs;
 875                 info->num_objs += sinfo.num_objs;
 876         }
 877 }
 878
 879 static void cache_show(struct kmem_cache *s, struct seq_file *m)
 880 {
 881         struct slabinfo sinfo;
 882
 883         memset(&sinfo, 0, sizeof(sinfo));
 884         get_slabinfo(s, &sinfo);
 885
 886         memcg_accumulate_slabinfo(s, &sinfo);
 887
 888         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
 889                    cache_name(s), sinfo.active_objs, sinfo.num_objs, s->size,
 890                    sinfo.objects_per_slab, (1 << sinfo.cache_order));
 891
 892         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
 893                    sinfo.limit, sinfo.batchcount, sinfo.shared);
 894         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
 895                    sinfo.active_slabs, sinfo.num_slabs, sinfo.shared_avail);
 896         slabinfo_show_stats(m, s);
 897         seq_putc(m, '\n');
 898 }
 899
 900 static int slab_show(struct seq_file *m, void *p)
 901 {
 902         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
 903
 904         if (p == slab_caches.next)
 905                 print_slabinfo_header(m);
 906         if (is_root_cache(s))
 907                 cache_show(s, m);
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 912 int memcg_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
 913 {
 914         struct kmem_cache *s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
 915         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
 916
 917         if (p == slab_caches.next)
 918                 print_slabinfo_header(m);
 919         if (!is_root_cache(s) && s->memcg_params->memcg == memcg)
 920                 cache_show(s, m);
 921         return 0;
 922 }
 923 #endif
 924
 925 /*
 926  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
 927  *
 928  * Output layout:
 929  * cache-name
 930  * num-active-objs
 931  * total-objs
 932  * object size
 933  * num-active-slabs
 934  * total-slabs
 935  * num-pages-per-slab
 936  * + further values on SMP and with statistics enabled
 937  */
 938 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
 939         .start = slab_start,
 940         .next = slab_next,
 941         .stop = slab_stop,
 942         .show = slab_show,
 943 };
 944
 945 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 946 {
 947         return seq_open(file, &slabinfo_op);
 948 }
 949
 950 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
 951         .open           = slabinfo_open,
 952         .read           = seq_read,
 953         .write          = slabinfo_write,
 954         .llseek         = seq_lseek,
 955         .release        = seq_release,
 956 };
 957
 958 static int __init slab_proc_init(void)
 959 {
 960         proc_create("slabinfo", SLABINFO_RIGHTS, NULL,
 961                                                 &proc_slabinfo_operations);
 962         return 0;
 963 }
 964 module_init(slab_proc_init);
 965 #endif /* CONFIG_SLABINFO */
 966
 967 static __always_inline void *__do_krealloc(const void *p, size_t new_size,
 968                                            gfp_t flags)
 969 {
 970         void *ret;
 971         size_t ks = 0;
 972
 973         if (p)
 974                 ks = ksize(p);
 975
 976         if (ks >= new_size)
 977                 return (void *)p;
 978
 979         ret = kmalloc_track_caller(new_size, flags);
 980         if (ret && p)
 981                 memcpy(ret, p, ks);
 982
 983         return ret;
 984 }
 985
 986 /**
 987  * __krealloc - like krealloc() but don't free @p.
 988  * @p: object to reallocate memory for.
 989  * @new_size: how many bytes of memory are required.
 990  * @flags: the type of memory to allocate.
 991  *
 992  * This function is like krealloc() except it never frees the originally
 993  * allocated buffer. Use this if you don't want to free the buffer immediately
 994  * like, for example, with RCU.
 995  */
 996 void *__krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
 997 {
 998         if (unlikely(!new_size))
 999                 return ZERO_SIZE_PTR;
1000
1001         return __do_krealloc(p, new_size, flags);
1002
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL(__krealloc);
1005
1006 /**
1007  * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
1008  * @p: object to reallocate memory for.
1009  * @new_size: how many bytes of memory are required.
1010  * @flags: the type of memory to allocate.
1011  *
1012  * The contents of the object pointed to are preserved up to the
1013  * lesser of the new and old sizes.  If @p is %NULL, krealloc()
1014  * behaves exactly like kmalloc().  If @new_size is 0 and @p is not a
1015  * %NULL pointer, the object pointed to is freed.
1016  */
1017 void *krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
1018 {
1019         void *ret;
1020
1021         if (unlikely(!new_size)) {
1022                 kfree(p);
1023                 return ZERO_SIZE_PTR;
1024         }
1025
1026         ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
1027         if (ret && p != ret)
1028                 kfree(p);
1029
1030         return ret;
1031 }
1032 EXPORT_SYMBOL(krealloc);
1033
1034 /**
1035  * kzfree - like kfree but zero memory
1036  * @p: object to free memory of
1037  *
1038  * The memory of the object @p points to is zeroed before freed.
1039  * If @p is %NULL, kzfree() does nothing.
1040  *
1041  * Note: this function zeroes the whole allocated buffer which can be a good
1042  * deal bigger than the requested buffer size passed to kmalloc(). So be
1043  * careful when using this function in performance sensitive code.
1044  */
1045 void kzfree(const void *p)
1046 {
1047         size_t ks;
1048         void *mem = (void *)p;
1049
1050         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(mem)))
1051                 return;
1052         ks = ksize(mem);
1053         memset(mem, 0, ks);
1054         kfree(mem);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(kzfree);
1057
1058 /* Tracepoints definitions. */
1059 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc);
1060 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1061 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmalloc_node);
1062 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1063 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kfree);
1064 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(kmem_cache_free);