LCOV - code coverage report
Current view: top level - mm - mempool.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 67 166 40.4 %
Date: 2022-03-28 13:20:08 Functions: 10 16 62.5 %
Branches: 19 72 26.4 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
       2                 :            : /*
       3                 :            :  *  linux/mm/mempool.c
       4                 :            :  *
       5                 :            :  *  memory buffer pool support. Such pools are mostly used
       6                 :            :  *  for guaranteed, deadlock-free memory allocations during
       7                 :            :  *  extreme VM load.
       8                 :            :  *
       9                 :            :  *  started by Ingo Molnar, Copyright (C) 2001
      10                 :            :  *  debugging by David Rientjes, Copyright (C) 2015
      11                 :            :  */
      12                 :            : 
      13                 :            : #include <linux/mm.h>
      14                 :            : #include <linux/slab.h>
      15                 :            : #include <linux/highmem.h>
      16                 :            : #include <linux/kasan.h>
      17                 :            : #include <linux/kmemleak.h>
      18                 :            : #include <linux/export.h>
      19                 :            : #include <linux/mempool.h>
      20                 :            : #include <linux/blkdev.h>
      21                 :            : #include <linux/writeback.h>
      22                 :            : #include "slab.h"
      23                 :            : 
      24                 :            : #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
      25                 :            : static void poison_error(mempool_t *pool, void *element, size_t size,
      26                 :            :                          size_t byte)
      27                 :            : {
      28                 :            :         const int nr = pool->curr_nr;
      29                 :            :         const int start = max_t(int, byte - (BITS_PER_LONG / 8), 0);
      30                 :            :         const int end = min_t(int, byte + (BITS_PER_LONG / 8), size);
      31                 :            :         int i;
      32                 :            : 
      33                 :            :         pr_err("BUG: mempool element poison mismatch\n");
      34                 :            :         pr_err("Mempool %p size %zu\n", pool, size);
      35                 :            :         pr_err(" nr=%d @ %p: %s0x", nr, element, start > 0 ? "... " : "");
      36                 :            :         for (i = start; i < end; i++)
      37                 :            :                 pr_cont("%x ", *(u8 *)(element + i));
      38                 :            :         pr_cont("%s\n", end < size ? "..." : "");
      39                 :            :         dump_stack();
      40                 :            : }
      41                 :            : 
      42                 :            : static void __check_element(mempool_t *pool, void *element, size_t size)
      43                 :            : {
      44                 :            :         u8 *obj = element;
      45                 :            :         size_t i;
      46                 :            : 
      47                 :            :         for (i = 0; i < size; i++) {
      48                 :            :                 u8 exp = (i < size - 1) ? POISON_FREE : POISON_END;
      49                 :            : 
      50                 :            :                 if (obj[i] != exp) {
      51                 :            :                         poison_error(pool, element, size, i);
      52                 :            :                         return;
      53                 :            :                 }
      54                 :            :         }
      55                 :            :         memset(obj, POISON_INUSE, size);
      56                 :            : }
      57                 :            : 
      58                 :            : static void check_element(mempool_t *pool, void *element)
      59                 :            : {
      60                 :            :         /* Mempools backed by slab allocator */
      61                 :            :         if (pool->free == mempool_free_slab || pool->free == mempool_kfree)
      62                 :            :                 __check_element(pool, element, ksize(element));
      63                 :            : 
      64                 :            :         /* Mempools backed by page allocator */
      65                 :            :         if (pool->free == mempool_free_pages) {
      66                 :            :                 int order = (int)(long)pool->pool_data;
      67                 :            :                 void *addr = kmap_atomic((struct page *)element);
      68                 :            : 
      69                 :            :                 __check_element(pool, addr, 1UL << (PAGE_SHIFT + order));
      70                 :            :                 kunmap_atomic(addr);
      71                 :            :         }
      72                 :            : }
      73                 :            : 
      74                 :            : static void __poison_element(void *element, size_t size)
      75                 :            : {
      76                 :            :         u8 *obj = element;
      77                 :            : 
      78                 :            :         memset(obj, POISON_FREE, size - 1);
      79                 :            :         obj[size - 1] = POISON_END;
      80                 :            : }
      81                 :            : 
      82                 :            : static void poison_element(mempool_t *pool, void *element)
      83                 :            : {
      84                 :            :         /* Mempools backed by slab allocator */
      85                 :            :         if (pool->alloc == mempool_alloc_slab || pool->alloc == mempool_kmalloc)
      86                 :            :                 __poison_element(element, ksize(element));
      87                 :            : 
      88                 :            :         /* Mempools backed by page allocator */
      89                 :            :         if (pool->alloc == mempool_alloc_pages) {
      90                 :            :                 int order = (int)(long)pool->pool_data;
      91                 :            :                 void *addr = kmap_atomic((struct page *)element);
      92                 :            : 
      93                 :            :                 __poison_element(addr, 1UL << (PAGE_SHIFT + order));
      94                 :            :                 kunmap_atomic(addr);
      95                 :            :         }
      96                 :            : }
      97                 :            : #else /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG_ON */
      98                 :          0 : static inline void check_element(mempool_t *pool, void *element)
      99                 :            : {
     100                 :          0 : }
     101                 :            : static inline void poison_element(mempool_t *pool, void *element)
     102                 :            : {
     103                 :            : }
     104                 :            : #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_SLUB_DEBUG_ON */
     105                 :            : 
     106                 :      11970 : static __always_inline void kasan_poison_element(mempool_t *pool, void *element)
     107                 :            : {
     108   [ -  -  -  -  :        540 :         if (pool->alloc == mempool_alloc_slab || pool->alloc == mempool_kmalloc)
                   +  + ]
     109                 :      11910 :                 kasan_poison_kfree(element, _RET_IP_);
     110   [ -  -  -  -  :      11970 :         if (pool->alloc == mempool_alloc_pages)
                   +  + ]
     111                 :         60 :                 kasan_free_pages(element, (unsigned long)pool->pool_data);
     112                 :            : }
     113                 :            : 
     114                 :            : static void kasan_unpoison_element(mempool_t *pool, void *element)
     115                 :            : {
     116                 :            :         if (pool->alloc == mempool_alloc_slab || pool->alloc == mempool_kmalloc)
     117                 :            :                 kasan_unpoison_slab(element);
     118                 :            :         if (pool->alloc == mempool_alloc_pages)
     119                 :            :                 kasan_alloc_pages(element, (unsigned long)pool->pool_data);
     120                 :            : }
     121                 :            : 
     122                 :      11970 : static __always_inline void add_element(mempool_t *pool, void *element)
     123                 :            : {
     124                 :          0 :         BUG_ON(pool->curr_nr >= pool->min_nr);
     125                 :      11970 :         poison_element(pool, element);
     126   [ -  -  +  + ]:      11970 :         kasan_poison_element(pool, element);
     127                 :      11970 :         pool->elements[pool->curr_nr++] = element;
     128                 :      11970 : }
     129                 :            : 
     130                 :          0 : static void *remove_element(mempool_t *pool)
     131                 :            : {
     132                 :          0 :         void *element = pool->elements[--pool->curr_nr];
     133                 :            : 
     134         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(pool->curr_nr < 0);
     135                 :          0 :         kasan_unpoison_element(pool, element);
     136                 :          0 :         check_element(pool, element);
     137                 :          0 :         return element;
     138                 :            : }
     139                 :            : 
     140                 :            : /**
     141                 :            :  * mempool_exit - exit a mempool initialized with mempool_init()
     142                 :            :  * @pool:      pointer to the memory pool which was initialized with
     143                 :            :  *             mempool_init().
     144                 :            :  *
     145                 :            :  * Free all reserved elements in @pool and @pool itself.  This function
     146                 :            :  * only sleeps if the free_fn() function sleeps.
     147                 :            :  *
     148                 :            :  * May be called on a zeroed but uninitialized mempool (i.e. allocated with
     149                 :            :  * kzalloc()).
     150                 :            :  */
     151                 :          0 : void mempool_exit(mempool_t *pool)
     152                 :            : {
     153         [ #  # ]:          0 :         while (pool->curr_nr) {
     154                 :          0 :                 void *element = remove_element(pool);
     155                 :          0 :                 pool->free(element, pool->pool_data);
     156                 :            :         }
     157                 :          0 :         kfree(pool->elements);
     158                 :          0 :         pool->elements = NULL;
     159                 :          0 : }
     160                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_exit);
     161                 :            : 
     162                 :            : /**
     163                 :            :  * mempool_destroy - deallocate a memory pool
     164                 :            :  * @pool:      pointer to the memory pool which was allocated via
     165                 :            :  *             mempool_create().
     166                 :            :  *
     167                 :            :  * Free all reserved elements in @pool and @pool itself.  This function
     168                 :            :  * only sleeps if the free_fn() function sleeps.
     169                 :            :  */
     170                 :          0 : void mempool_destroy(mempool_t *pool)
     171                 :            : {
     172         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(!pool))
     173                 :            :                 return;
     174                 :            : 
     175                 :          0 :         mempool_exit(pool);
     176                 :          0 :         kfree(pool);
     177                 :            : }
     178                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_destroy);
     179                 :            : 
     180                 :       1350 : int mempool_init_node(mempool_t *pool, int min_nr, mempool_alloc_t *alloc_fn,
     181                 :            :                       mempool_free_t *free_fn, void *pool_data,
     182                 :            :                       gfp_t gfp_mask, int node_id)
     183                 :            : {
     184                 :       1350 :         spin_lock_init(&pool->lock);
     185                 :       1350 :         pool->min_nr = min_nr;
     186                 :       1350 :         pool->pool_data = pool_data;
     187                 :       1350 :         pool->alloc  = alloc_fn;
     188                 :       1350 :         pool->free   = free_fn;
     189                 :       1350 :         init_waitqueue_head(&pool->wait);
     190                 :            : 
     191                 :       1350 :         pool->elements = kmalloc_array_node(min_nr, sizeof(void *),
     192                 :            :                                             gfp_mask, node_id);
     193         [ +  - ]:       1350 :         if (!pool->elements)
     194                 :            :                 return -ENOMEM;
     195                 :            : 
     196                 :            :         /*
     197                 :            :          * First pre-allocate the guaranteed number of buffers.
     198                 :            :          */
     199         [ +  + ]:      13320 :         while (pool->curr_nr < pool->min_nr) {
     200                 :      11970 :                 void *element;
     201                 :            : 
     202                 :      11970 :                 element = pool->alloc(gfp_mask, pool->pool_data);
     203         [ -  + ]:      11970 :                 if (unlikely(!element)) {
     204                 :          0 :                         mempool_exit(pool);
     205                 :          0 :                         return -ENOMEM;
     206                 :            :                 }
     207         [ -  + ]:      11970 :                 add_element(pool, element);
     208                 :            :         }
     209                 :            : 
     210                 :            :         return 0;
     211                 :            : }
     212                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_init_node);
     213                 :            : 
     214                 :            : /**
     215                 :            :  * mempool_init - initialize a memory pool
     216                 :            :  * @pool:      pointer to the memory pool that should be initialized
     217                 :            :  * @min_nr:    the minimum number of elements guaranteed to be
     218                 :            :  *             allocated for this pool.
     219                 :            :  * @alloc_fn:  user-defined element-allocation function.
     220                 :            :  * @free_fn:   user-defined element-freeing function.
     221                 :            :  * @pool_data: optional private data available to the user-defined functions.
     222                 :            :  *
     223                 :            :  * Like mempool_create(), but initializes the pool in (i.e. embedded in another
     224                 :            :  * structure).
     225                 :            :  *
     226                 :            :  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
     227                 :            :  */
     228                 :        900 : int mempool_init(mempool_t *pool, int min_nr, mempool_alloc_t *alloc_fn,
     229                 :            :                  mempool_free_t *free_fn, void *pool_data)
     230                 :            : {
     231                 :        900 :         return mempool_init_node(pool, min_nr, alloc_fn, free_fn,
     232                 :            :                                  pool_data, GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
     233                 :            : 
     234                 :            : }
     235                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_init);
     236                 :            : 
     237                 :            : /**
     238                 :            :  * mempool_create - create a memory pool
     239                 :            :  * @min_nr:    the minimum number of elements guaranteed to be
     240                 :            :  *             allocated for this pool.
     241                 :            :  * @alloc_fn:  user-defined element-allocation function.
     242                 :            :  * @free_fn:   user-defined element-freeing function.
     243                 :            :  * @pool_data: optional private data available to the user-defined functions.
     244                 :            :  *
     245                 :            :  * this function creates and allocates a guaranteed size, preallocated
     246                 :            :  * memory pool. The pool can be used from the mempool_alloc() and mempool_free()
     247                 :            :  * functions. This function might sleep. Both the alloc_fn() and the free_fn()
     248                 :            :  * functions might sleep - as long as the mempool_alloc() function is not called
     249                 :            :  * from IRQ contexts.
     250                 :            :  *
     251                 :            :  * Return: pointer to the created memory pool object or %NULL on error.
     252                 :            :  */
     253                 :        450 : mempool_t *mempool_create(int min_nr, mempool_alloc_t *alloc_fn,
     254                 :            :                                 mempool_free_t *free_fn, void *pool_data)
     255                 :            : {
     256                 :        450 :         return mempool_create_node(min_nr,alloc_fn,free_fn, pool_data,
     257                 :            :                                    GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
     258                 :            : }
     259                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_create);
     260                 :            : 
     261                 :        450 : mempool_t *mempool_create_node(int min_nr, mempool_alloc_t *alloc_fn,
     262                 :            :                                mempool_free_t *free_fn, void *pool_data,
     263                 :            :                                gfp_t gfp_mask, int node_id)
     264                 :            : {
     265                 :        450 :         mempool_t *pool;
     266                 :            : 
     267                 :        450 :         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), gfp_mask, node_id);
     268         [ +  - ]:        450 :         if (!pool)
     269                 :            :                 return NULL;
     270                 :            : 
     271         [ -  + ]:        450 :         if (mempool_init_node(pool, min_nr, alloc_fn, free_fn, pool_data,
     272                 :            :                               gfp_mask, node_id)) {
     273                 :          0 :                 kfree(pool);
     274                 :          0 :                 return NULL;
     275                 :            :         }
     276                 :            : 
     277                 :            :         return pool;
     278                 :            : }
     279                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_create_node);
     280                 :            : 
     281                 :            : /**
     282                 :            :  * mempool_resize - resize an existing memory pool
     283                 :            :  * @pool:       pointer to the memory pool which was allocated via
     284                 :            :  *              mempool_create().
     285                 :            :  * @new_min_nr: the new minimum number of elements guaranteed to be
     286                 :            :  *              allocated for this pool.
     287                 :            :  *
     288                 :            :  * This function shrinks/grows the pool. In the case of growing,
     289                 :            :  * it cannot be guaranteed that the pool will be grown to the new
     290                 :            :  * size immediately, but new mempool_free() calls will refill it.
     291                 :            :  * This function may sleep.
     292                 :            :  *
     293                 :            :  * Note, the caller must guarantee that no mempool_destroy is called
     294                 :            :  * while this function is running. mempool_alloc() & mempool_free()
     295                 :            :  * might be called (eg. from IRQ contexts) while this function executes.
     296                 :            :  *
     297                 :            :  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
     298                 :            :  */
     299                 :          0 : int mempool_resize(mempool_t *pool, int new_min_nr)
     300                 :            : {
     301                 :          0 :         void *element;
     302                 :          0 :         void **new_elements;
     303                 :          0 :         unsigned long flags;
     304                 :            : 
     305         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(new_min_nr <= 0);
     306                 :          0 :         might_sleep();
     307                 :            : 
     308                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     309         [ #  # ]:          0 :         if (new_min_nr <= pool->min_nr) {
     310                 :          0 :                 while (new_min_nr < pool->curr_nr) {
     311                 :          0 :                         element = remove_element(pool);
     312                 :          0 :                         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     313                 :          0 :                         pool->free(element, pool->pool_data);
     314         [ #  # ]:          0 :                         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     315                 :            :                 }
     316                 :          0 :                 pool->min_nr = new_min_nr;
     317                 :          0 :                 goto out_unlock;
     318                 :            :         }
     319                 :          0 :         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     320                 :            : 
     321                 :            :         /* Grow the pool */
     322                 :          0 :         new_elements = kmalloc_array(new_min_nr, sizeof(*new_elements),
     323                 :            :                                      GFP_KERNEL);
     324         [ #  # ]:          0 :         if (!new_elements)
     325                 :            :                 return -ENOMEM;
     326                 :            : 
     327                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     328         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(new_min_nr <= pool->min_nr)) {
     329                 :            :                 /* Raced, other resize will do our work */
     330                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     331                 :          0 :                 kfree(new_elements);
     332                 :          0 :                 goto out;
     333                 :            :         }
     334                 :          0 :         memcpy(new_elements, pool->elements,
     335                 :          0 :                         pool->curr_nr * sizeof(*new_elements));
     336                 :          0 :         kfree(pool->elements);
     337                 :          0 :         pool->elements = new_elements;
     338                 :          0 :         pool->min_nr = new_min_nr;
     339                 :            : 
     340         [ #  # ]:          0 :         while (pool->curr_nr < pool->min_nr) {
     341                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     342                 :          0 :                 element = pool->alloc(GFP_KERNEL, pool->pool_data);
     343         [ #  # ]:          0 :                 if (!element)
     344                 :          0 :                         goto out;
     345                 :          0 :                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     346         [ #  # ]:          0 :                 if (pool->curr_nr < pool->min_nr) {
     347         [ #  # ]:          0 :                         add_element(pool, element);
     348                 :            :                 } else {
     349                 :          0 :                         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     350                 :          0 :                         pool->free(element, pool->pool_data);     /* Raced */
     351                 :          0 :                         goto out;
     352                 :            :                 }
     353                 :            :         }
     354                 :          0 : out_unlock:
     355                 :          0 :         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     356                 :            : out:
     357                 :            :         return 0;
     358                 :            : }
     359                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_resize);
     360                 :            : 
     361                 :            : /**
     362                 :            :  * mempool_alloc - allocate an element from a specific memory pool
     363                 :            :  * @pool:      pointer to the memory pool which was allocated via
     364                 :            :  *             mempool_create().
     365                 :            :  * @gfp_mask:  the usual allocation bitmask.
     366                 :            :  *
     367                 :            :  * this function only sleeps if the alloc_fn() function sleeps or
     368                 :            :  * returns NULL. Note that due to preallocation, this function
     369                 :            :  * *never* fails when called from process contexts. (it might
     370                 :            :  * fail if called from an IRQ context.)
     371                 :            :  * Note: using __GFP_ZERO is not supported.
     372                 :            :  *
     373                 :            :  * Return: pointer to the allocated element or %NULL on error.
     374                 :            :  */
     375                 :      57236 : void *mempool_alloc(mempool_t *pool, gfp_t gfp_mask)
     376                 :            : {
     377                 :      57236 :         void *element;
     378                 :      57236 :         unsigned long flags;
     379                 :      57236 :         wait_queue_entry_t wait;
     380                 :      57236 :         gfp_t gfp_temp;
     381                 :            : 
     382                 :      57236 :         VM_WARN_ON_ONCE(gfp_mask & __GFP_ZERO);
     383         [ +  + ]:      57236 :         might_sleep_if(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM);
     384                 :            : 
     385                 :      57236 :         gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC;   /* don't allocate emergency reserves */
     386                 :      57236 :         gfp_mask |= __GFP_NORETRY;      /* don't loop in __alloc_pages */
     387                 :      57236 :         gfp_mask |= __GFP_NOWARN;       /* failures are OK */
     388                 :            : 
     389                 :      57236 :         gfp_temp = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM|__GFP_IO);
     390                 :            : 
     391                 :            : repeat_alloc:
     392                 :            : 
     393                 :      57236 :         element = pool->alloc(gfp_temp, pool->pool_data);
     394         [ +  - ]:      57236 :         if (likely(element != NULL))
     395                 :      57236 :                 return element;
     396                 :            : 
     397                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     398         [ #  # ]:          0 :         if (likely(pool->curr_nr)) {
     399                 :          0 :                 element = remove_element(pool);
     400                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     401                 :            :                 /* paired with rmb in mempool_free(), read comment there */
     402                 :          0 :                 smp_wmb();
     403                 :            :                 /*
     404                 :            :                  * Update the allocation stack trace as this is more useful
     405                 :            :                  * for debugging.
     406                 :            :                  */
     407                 :          0 :                 kmemleak_update_trace(element);
     408                 :          0 :                 return element;
     409                 :            :         }
     410                 :            : 
     411                 :            :         /*
     412                 :            :          * We use gfp mask w/o direct reclaim or IO for the first round.  If
     413                 :            :          * alloc failed with that and @pool was empty, retry immediately.
     414                 :            :          */
     415         [ #  # ]:          0 :         if (gfp_temp != gfp_mask) {
     416                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     417                 :          0 :                 gfp_temp = gfp_mask;
     418                 :          0 :                 goto repeat_alloc;
     419                 :            :         }
     420                 :            : 
     421                 :            :         /* We must not sleep if !__GFP_DIRECT_RECLAIM */
     422         [ #  # ]:          0 :         if (!(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM)) {
     423                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     424                 :          0 :                 return NULL;
     425                 :            :         }
     426                 :            : 
     427                 :            :         /* Let's wait for someone else to return an element to @pool */
     428                 :          0 :         init_wait(&wait);
     429                 :          0 :         prepare_to_wait(&pool->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
     430                 :            : 
     431                 :          0 :         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     432                 :            : 
     433                 :            :         /*
     434                 :            :          * FIXME: this should be io_schedule().  The timeout is there as a
     435                 :            :          * workaround for some DM problems in 2.6.18.
     436                 :            :          */
     437                 :          0 :         io_schedule_timeout(5*HZ);
     438                 :            : 
     439                 :          0 :         finish_wait(&pool->wait, &wait);
     440                 :          0 :         goto repeat_alloc;
     441                 :            : }
     442                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_alloc);
     443                 :            : 
     444                 :            : /**
     445                 :            :  * mempool_free - return an element to the pool.
     446                 :            :  * @element:   pool element pointer.
     447                 :            :  * @pool:      pointer to the memory pool which was allocated via
     448                 :            :  *             mempool_create().
     449                 :            :  *
     450                 :            :  * this function only sleeps if the free_fn() function sleeps.
     451                 :            :  */
     452                 :      57236 : void mempool_free(void *element, mempool_t *pool)
     453                 :            : {
     454                 :      57236 :         unsigned long flags;
     455                 :            : 
     456         [ +  - ]:      57236 :         if (unlikely(element == NULL))
     457                 :            :                 return;
     458                 :            : 
     459                 :            :         /*
     460                 :            :          * Paired with the wmb in mempool_alloc().  The preceding read is
     461                 :            :          * for @element and the following @pool->curr_nr.  This ensures
     462                 :            :          * that the visible value of @pool->curr_nr is from after the
     463                 :            :          * allocation of @element.  This is necessary for fringe cases
     464                 :            :          * where @element was passed to this task without going through
     465                 :            :          * barriers.
     466                 :            :          *
     467                 :            :          * For example, assume @p is %NULL at the beginning and one task
     468                 :            :          * performs "p = mempool_alloc(...);" while another task is doing
     469                 :            :          * "while (!p) cpu_relax(); mempool_free(p, ...);".  This function
     470                 :            :          * may end up using curr_nr value which is from before allocation
     471                 :            :          * of @p without the following rmb.
     472                 :            :          */
     473                 :      57236 :         smp_rmb();
     474                 :            : 
     475                 :            :         /*
     476                 :            :          * For correctness, we need a test which is guaranteed to trigger
     477                 :            :          * if curr_nr + #allocated == min_nr.  Testing curr_nr < min_nr
     478                 :            :          * without locking achieves that and refilling as soon as possible
     479                 :            :          * is desirable.
     480                 :            :          *
     481                 :            :          * Because curr_nr visible here is always a value after the
     482                 :            :          * allocation of @element, any task which decremented curr_nr below
     483                 :            :          * min_nr is guaranteed to see curr_nr < min_nr unless curr_nr gets
     484                 :            :          * incremented to min_nr afterwards.  If curr_nr gets incremented
     485                 :            :          * to min_nr after the allocation of @element, the elements
     486                 :            :          * allocated after that are subject to the same guarantee.
     487                 :            :          *
     488                 :            :          * Waiters happen iff curr_nr is 0 and the above guarantee also
     489                 :            :          * ensures that there will be frees which return elements to the
     490                 :            :          * pool waking up the waiters.
     491                 :            :          */
     492         [ -  + ]:      57236 :         if (unlikely(pool->curr_nr < pool->min_nr)) {
     493                 :          0 :                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
     494         [ #  # ]:          0 :                 if (likely(pool->curr_nr < pool->min_nr)) {
     495         [ #  # ]:          0 :                         add_element(pool, element);
     496                 :          0 :                         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     497                 :          0 :                         wake_up(&pool->wait);
     498                 :          0 :                         return;
     499                 :            :                 }
     500                 :          0 :                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
     501                 :            :         }
     502                 :      57236 :         pool->free(element, pool->pool_data);
     503                 :            : }
     504                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_free);
     505                 :            : 
     506                 :            : /*
     507                 :            :  * A commonly used alloc and free fn.
     508                 :            :  */
     509                 :      68666 : void *mempool_alloc_slab(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
     510                 :            : {
     511                 :      68666 :         struct kmem_cache *mem = pool_data;
     512                 :      68666 :         VM_BUG_ON(mem->ctor);
     513                 :      68666 :         return kmem_cache_alloc(mem, gfp_mask);
     514                 :            : }
     515                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_alloc_slab);
     516                 :            : 
     517                 :      57236 : void mempool_free_slab(void *element, void *pool_data)
     518                 :            : {
     519                 :      57236 :         struct kmem_cache *mem = pool_data;
     520                 :      57236 :         kmem_cache_free(mem, element);
     521                 :      57236 : }
     522                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_free_slab);
     523                 :            : 
     524                 :            : /*
     525                 :            :  * A commonly used alloc and free fn that kmalloc/kfrees the amount of memory
     526                 :            :  * specified by pool_data
     527                 :            :  */
     528                 :        480 : void *mempool_kmalloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
     529                 :            : {
     530                 :        480 :         size_t size = (size_t)pool_data;
     531         [ -  + ]:        480 :         return kmalloc(size, gfp_mask);
     532                 :            : }
     533                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_kmalloc);
     534                 :            : 
     535                 :          0 : void mempool_kfree(void *element, void *pool_data)
     536                 :            : {
     537                 :          0 :         kfree(element);
     538                 :          0 : }
     539                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_kfree);
     540                 :            : 
     541                 :            : /*
     542                 :            :  * A simple mempool-backed page allocator that allocates pages
     543                 :            :  * of the order specified by pool_data.
     544                 :            :  */
     545                 :         60 : void *mempool_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
     546                 :            : {
     547                 :         60 :         int order = (int)(long)pool_data;
     548                 :         60 :         return alloc_pages(gfp_mask, order);
     549                 :            : }
     550                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_alloc_pages);
     551                 :            : 
     552                 :          0 : void mempool_free_pages(void *element, void *pool_data)
     553                 :            : {
     554                 :          0 :         int order = (int)(long)pool_data;
     555                 :          0 :         __free_pages(element, order);
     556                 :          0 : }
     557                 :            : EXPORT_SYMBOL(mempool_free_pages);

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