Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 : : /*
3 : : * Written by Mark Hemment, 1996 (markhe@nextd.demon.co.uk).
4 : : *
5 : : * (C) SGI 2006, Christoph Lameter
6 : : * Cleaned up and restructured to ease the addition of alternative
7 : : * implementations of SLAB allocators.
8 : : * (C) Linux Foundation 2008-2013
9 : : * Unified interface for all slab allocators
10 : : */
11 : :
12 : : #ifndef _LINUX_SLAB_H
13 : : #define _LINUX_SLAB_H
14 : :
15 : : #include <linux/gfp.h>
16 : : #include <linux/overflow.h>
17 : : #include <linux/types.h>
18 : : #include <linux/workqueue.h>
19 : : #include <linux/percpu-refcount.h>
20 : :
21 : :
22 : : /*
23 : : * Flags to pass to kmem_cache_create().
24 : : * The ones marked DEBUG are only valid if CONFIG_DEBUG_SLAB is set.
25 : : */
26 : : /* DEBUG: Perform (expensive) checks on alloc/free */
27 : : #define SLAB_CONSISTENCY_CHECKS ((slab_flags_t __force)0x00000100U)
28 : : /* DEBUG: Red zone objs in a cache */
29 : : #define SLAB_RED_ZONE ((slab_flags_t __force)0x00000400U)
30 : : /* DEBUG: Poison objects */
31 : : #define SLAB_POISON ((slab_flags_t __force)0x00000800U)
32 : : /* Align objs on cache lines */
33 : : #define SLAB_HWCACHE_ALIGN ((slab_flags_t __force)0x00002000U)
34 : : /* Use GFP_DMA memory */
35 : : #define SLAB_CACHE_DMA ((slab_flags_t __force)0x00004000U)
36 : : /* Use GFP_DMA32 memory */
37 : : #define SLAB_CACHE_DMA32 ((slab_flags_t __force)0x00008000U)
38 : : /* DEBUG: Store the last owner for bug hunting */
39 : : #define SLAB_STORE_USER ((slab_flags_t __force)0x00010000U)
40 : : /* Panic if kmem_cache_create() fails */
41 : : #define SLAB_PANIC ((slab_flags_t __force)0x00040000U)
42 : : /*
43 : : * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU - **WARNING** READ THIS!
44 : : *
45 : : * This delays freeing the SLAB page by a grace period, it does _NOT_
46 : : * delay object freeing. This means that if you do kmem_cache_free()
47 : : * that memory location is free to be reused at any time. Thus it may
48 : : * be possible to see another object there in the same RCU grace period.
49 : : *
50 : : * This feature only ensures the memory location backing the object
51 : : * stays valid, the trick to using this is relying on an independent
52 : : * object validation pass. Something like:
53 : : *
54 : : * rcu_read_lock()
55 : : * again:
56 : : * obj = lockless_lookup(key);
57 : : * if (obj) {
58 : : * if (!try_get_ref(obj)) // might fail for free objects
59 : : * goto again;
60 : : *
61 : : * if (obj->key != key) { // not the object we expected
62 : : * put_ref(obj);
63 : : * goto again;
64 : : * }
65 : : * }
66 : : * rcu_read_unlock();
67 : : *
68 : : * This is useful if we need to approach a kernel structure obliquely,
69 : : * from its address obtained without the usual locking. We can lock
70 : : * the structure to stabilize it and check it's still at the given address,
71 : : * only if we can be sure that the memory has not been meanwhile reused
72 : : * for some other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
73 : : *
74 : : * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
75 : : * taking the spinlock within the structure expected at that address.
76 : : *
77 : : * Note that SLAB_TYPESAFE_BY_RCU was originally named SLAB_DESTROY_BY_RCU.
78 : : */
79 : : /* Defer freeing slabs to RCU */
80 : : #define SLAB_TYPESAFE_BY_RCU ((slab_flags_t __force)0x00080000U)
81 : : /* Spread some memory over cpuset */
82 : : #define SLAB_MEM_SPREAD ((slab_flags_t __force)0x00100000U)
83 : : /* Trace allocations and frees */
84 : : #define SLAB_TRACE ((slab_flags_t __force)0x00200000U)
85 : :
86 : : /* Flag to prevent checks on free */
87 : : #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS
88 : : # define SLAB_DEBUG_OBJECTS ((slab_flags_t __force)0x00400000U)
89 : : #else
90 : : # define SLAB_DEBUG_OBJECTS 0
91 : : #endif
92 : :
93 : : /* Avoid kmemleak tracing */
94 : : #define SLAB_NOLEAKTRACE ((slab_flags_t __force)0x00800000U)
95 : :
96 : : /* Fault injection mark */
97 : : #ifdef CONFIG_FAILSLAB
98 : : # define SLAB_FAILSLAB ((slab_flags_t __force)0x02000000U)
99 : : #else
100 : : # define SLAB_FAILSLAB 0
101 : : #endif
102 : : /* Account to memcg */
103 : : #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
104 : : # define SLAB_ACCOUNT ((slab_flags_t __force)0x04000000U)
105 : : #else
106 : : # define SLAB_ACCOUNT 0
107 : : #endif
108 : :
109 : : #ifdef CONFIG_KASAN
110 : : #define SLAB_KASAN ((slab_flags_t __force)0x08000000U)
111 : : #else
112 : : #define SLAB_KASAN 0
113 : : #endif
114 : :
115 : : /* The following flags affect the page allocator grouping pages by mobility */
116 : : /* Objects are reclaimable */
117 : : #define SLAB_RECLAIM_ACCOUNT ((slab_flags_t __force)0x00020000U)
118 : : #define SLAB_TEMPORARY SLAB_RECLAIM_ACCOUNT /* Objects are short-lived */
119 : :
120 : : /* Slab deactivation flag */
121 : : #define SLAB_DEACTIVATED ((slab_flags_t __force)0x10000000U)
122 : :
123 : : /*
124 : : * ZERO_SIZE_PTR will be returned for zero sized kmalloc requests.
125 : : *
126 : : * Dereferencing ZERO_SIZE_PTR will lead to a distinct access fault.
127 : : *
128 : : * ZERO_SIZE_PTR can be passed to kfree though in the same way that NULL can.
129 : : * Both make kfree a no-op.
130 : : */
131 : : #define ZERO_SIZE_PTR ((void *)16)
132 : :
133 : : #define ZERO_OR_NULL_PTR(x) ((unsigned long)(x) <= \
134 : : (unsigned long)ZERO_SIZE_PTR)
135 : :
136 : : #include <linux/kasan.h>
137 : :
138 : : struct mem_cgroup;
139 : : /*
140 : : * struct kmem_cache related prototypes
141 : : */
142 : : void __init kmem_cache_init(void);
143 : : bool slab_is_available(void);
144 : :
145 : : extern bool usercopy_fallback;
146 : :
147 : : struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size,
148 : : unsigned int align, slab_flags_t flags,
149 : : void (*ctor)(void *));
150 : : struct kmem_cache *kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
151 : : unsigned int size, unsigned int align,
152 : : slab_flags_t flags,
153 : : unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
154 : : void (*ctor)(void *));
155 : : void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *);
156 : : int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *);
157 : :
158 : : void memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *, struct kmem_cache *);
159 : : void memcg_deactivate_kmem_caches(struct mem_cgroup *, struct mem_cgroup *);
160 : :
161 : : /*
162 : : * Please use this macro to create slab caches. Simply specify the
163 : : * name of the structure and maybe some flags that are listed above.
164 : : *
165 : : * The alignment of the struct determines object alignment. If you
166 : : * f.e. add ____cacheline_aligned_in_smp to the struct declaration
167 : : * then the objects will be properly aligned in SMP configurations.
168 : : */
169 : : #define KMEM_CACHE(__struct, __flags) \
170 : : kmem_cache_create(#__struct, sizeof(struct __struct), \
171 : : __alignof__(struct __struct), (__flags), NULL)
172 : :
173 : : /*
174 : : * To whitelist a single field for copying to/from usercopy, use this
175 : : * macro instead for KMEM_CACHE() above.
176 : : */
177 : : #define KMEM_CACHE_USERCOPY(__struct, __flags, __field) \
178 : : kmem_cache_create_usercopy(#__struct, \
179 : : sizeof(struct __struct), \
180 : : __alignof__(struct __struct), (__flags), \
181 : : offsetof(struct __struct, __field), \
182 : : sizeof_field(struct __struct, __field), NULL)
183 : :
184 : : /*
185 : : * Common kmalloc functions provided by all allocators
186 : : */
187 : : void * __must_check __krealloc(const void *, size_t, gfp_t);
188 : : void * __must_check krealloc(const void *, size_t, gfp_t);
189 : : void kfree(const void *);
190 : : void kzfree(const void *);
191 : : size_t __ksize(const void *);
192 : : size_t ksize(const void *);
193 : :
194 : : #ifdef CONFIG_HAVE_HARDENED_USERCOPY_ALLOCATOR
195 : : void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n, struct page *page,
196 : : bool to_user);
197 : : #else
198 : : static inline void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
199 : : struct page *page, bool to_user) { }
200 : : #endif
201 : :
202 : : /*
203 : : * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
204 : : * alignment larger than the alignment of a 64-bit integer.
205 : : * Setting ARCH_KMALLOC_MINALIGN in arch headers allows that.
206 : : */
207 : : #if defined(ARCH_DMA_MINALIGN) && ARCH_DMA_MINALIGN > 8
208 : : #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN ARCH_DMA_MINALIGN
209 : : #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_DMA_MINALIGN
210 : : #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(ARCH_DMA_MINALIGN)
211 : : #else
212 : : #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
213 : : #endif
214 : :
215 : : /*
216 : : * Setting ARCH_SLAB_MINALIGN in arch headers allows a different alignment.
217 : : * Intended for arches that get misalignment faults even for 64 bit integer
218 : : * aligned buffers.
219 : : */
220 : : #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
221 : : #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
222 : : #endif
223 : :
224 : : /*
225 : : * kmalloc and friends return ARCH_KMALLOC_MINALIGN aligned
226 : : * pointers. kmem_cache_alloc and friends return ARCH_SLAB_MINALIGN
227 : : * aligned pointers.
228 : : */
229 : : #define __assume_kmalloc_alignment __assume_aligned(ARCH_KMALLOC_MINALIGN)
230 : : #define __assume_slab_alignment __assume_aligned(ARCH_SLAB_MINALIGN)
231 : : #define __assume_page_alignment __assume_aligned(PAGE_SIZE)
232 : :
233 : : /*
234 : : * Kmalloc array related definitions
235 : : */
236 : :
237 : : #ifdef CONFIG_SLAB
238 : : /*
239 : : * The largest kmalloc size supported by the SLAB allocators is
240 : : * 32 megabyte (2^25) or the maximum allocatable page order if that is
241 : : * less than 32 MB.
242 : : *
243 : : * WARNING: Its not easy to increase this value since the allocators have
244 : : * to do various tricks to work around compiler limitations in order to
245 : : * ensure proper constant folding.
246 : : */
247 : : #define KMALLOC_SHIFT_HIGH ((MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1) <= 25 ? \
248 : : (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1) : 25)
249 : : #define KMALLOC_SHIFT_MAX KMALLOC_SHIFT_HIGH
250 : : #ifndef KMALLOC_SHIFT_LOW
251 : : #define KMALLOC_SHIFT_LOW 5
252 : : #endif
253 : : #endif
254 : :
255 : : #ifdef CONFIG_SLUB
256 : : /*
257 : : * SLUB directly allocates requests fitting in to an order-1 page
258 : : * (PAGE_SIZE*2). Larger requests are passed to the page allocator.
259 : : */
260 : : #define KMALLOC_SHIFT_HIGH (PAGE_SHIFT + 1)
261 : : #define KMALLOC_SHIFT_MAX (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1)
262 : : #ifndef KMALLOC_SHIFT_LOW
263 : : #define KMALLOC_SHIFT_LOW 3
264 : : #endif
265 : : #endif
266 : :
267 : : #ifdef CONFIG_SLOB
268 : : /*
269 : : * SLOB passes all requests larger than one page to the page allocator.
270 : : * No kmalloc array is necessary since objects of different sizes can
271 : : * be allocated from the same page.
272 : : */
273 : : #define KMALLOC_SHIFT_HIGH PAGE_SHIFT
274 : : #define KMALLOC_SHIFT_MAX (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1)
275 : : #ifndef KMALLOC_SHIFT_LOW
276 : : #define KMALLOC_SHIFT_LOW 3
277 : : #endif
278 : : #endif
279 : :
280 : : /* Maximum allocatable size */
281 : : #define KMALLOC_MAX_SIZE (1UL << KMALLOC_SHIFT_MAX)
282 : : /* Maximum size for which we actually use a slab cache */
283 : : #define KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE (1UL << KMALLOC_SHIFT_HIGH)
284 : : /* Maximum order allocatable via the slab allocagtor */
285 : : #define KMALLOC_MAX_ORDER (KMALLOC_SHIFT_MAX - PAGE_SHIFT)
286 : :
287 : : /*
288 : : * Kmalloc subsystem.
289 : : */
290 : : #ifndef KMALLOC_MIN_SIZE
291 : : #define KMALLOC_MIN_SIZE (1 << KMALLOC_SHIFT_LOW)
292 : : #endif
293 : :
294 : : /*
295 : : * This restriction comes from byte sized index implementation.
296 : : * Page size is normally 2^12 bytes and, in this case, if we want to use
297 : : * byte sized index which can represent 2^8 entries, the size of the object
298 : : * should be equal or greater to 2^12 / 2^8 = 2^4 = 16.
299 : : * If minimum size of kmalloc is less than 16, we use it as minimum object
300 : : * size and give up to use byte sized index.
301 : : */
302 : : #define SLAB_OBJ_MIN_SIZE (KMALLOC_MIN_SIZE < 16 ? \
303 : : (KMALLOC_MIN_SIZE) : 16)
304 : :
305 : : /*
306 : : * Whenever changing this, take care of that kmalloc_type() and
307 : : * create_kmalloc_caches() still work as intended.
308 : : */
309 : : enum kmalloc_cache_type {
310 : : KMALLOC_NORMAL = 0,
311 : : KMALLOC_RECLAIM,
312 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
313 : : KMALLOC_DMA,
314 : : #endif
315 : : NR_KMALLOC_TYPES
316 : : };
317 : :
318 : : #ifndef CONFIG_SLOB
319 : : extern struct kmem_cache *
320 : : kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
321 : :
322 : : static __always_inline enum kmalloc_cache_type kmalloc_type(gfp_t flags)
323 : : {
324 : : #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
325 : : /*
326 : : * The most common case is KMALLOC_NORMAL, so test for it
327 : : * with a single branch for both flags.
328 : : */
329 : : if (likely((flags & (__GFP_DMA | __GFP_RECLAIMABLE)) == 0))
330 : : return KMALLOC_NORMAL;
331 : :
332 : : /*
333 : : * At least one of the flags has to be set. If both are, __GFP_DMA
334 : : * is more important.
335 : : */
336 : : return flags & __GFP_DMA ? KMALLOC_DMA : KMALLOC_RECLAIM;
337 : : #else
338 : 41671804 : return flags & __GFP_RECLAIMABLE ? KMALLOC_RECLAIM : KMALLOC_NORMAL;
339 : : #endif
340 : : }
341 : :
342 : : /*
343 : : * Figure out which kmalloc slab an allocation of a certain size
344 : : * belongs to.
345 : : * 0 = zero alloc
346 : : * 1 = 65 .. 96 bytes
347 : : * 2 = 129 .. 192 bytes
348 : : * n = 2^(n-1)+1 .. 2^n
349 : : */
350 : : static __always_inline unsigned int kmalloc_index(size_t size)
351 : : {
352 [ + + + + : 7131495 : if (!size)
+ + + - +
- # # ]
353 : : return 0;
354 : :
355 [ + + + + : 7133853 : if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
+ + + + +
+ # # ]
356 : : return KMALLOC_SHIFT_LOW;
357 : :
358 : : if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && size > 64 && size <= 96)
359 : : return 1;
360 [ + + + + : 2987790 : if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && size > 128 && size <= 192)
+ - + + +
- # # ]
361 : : return 2;
362 [ + + + - : 2901236 : if (size <= 8) return 3;
+ - + - +
- # # ]
363 [ + + + - : 2903085 : if (size <= 16) return 4;
+ - + + +
- # # ]
364 [ + + + + : 2900044 : if (size <= 32) return 5;
+ - + - +
- # # ]
365 [ + + + - : 2902326 : if (size <= 64) return 6;
+ - + + +
- # # ]
366 [ + + + + : 2902123 : if (size <= 128) return 7;
+ + + + +
+ # # ]
367 [ + + + + : 1797786 : if (size <= 256) return 8;
+ + + + +
- # # ]
368 [ + + + + : 1677987 : if (size <= 512) return 9;
+ + + - +
- # # ]
369 [ + + + + : 1077536 : if (size <= 1024) return 10;
+ + - + -
+ # # ]
370 [ + + + + : 1042782 : if (size <= 2 * 1024) return 11;
+ + # # #
# # # ]
371 [ + + + + : 1027346 : if (size <= 4 * 1024) return 12;
+ + # # #
# # # ]
372 [ - + - + : 4554 : if (size <= 8 * 1024) return 13;
- + # # #
# # # ]
373 [ # # # # : 0 : if (size <= 16 * 1024) return 14;
# # # # #
# # # ]
374 [ # # # # : 0 : if (size <= 32 * 1024) return 15;
# # # # #
# # # ]
375 [ # # # # : 0 : if (size <= 64 * 1024) return 16;
# # # # #
# # # ]
376 [ # # # # : 0 : if (size <= 128 * 1024) return 17;
# # # # #
# # # ]
377 [ # # # # : 0 : if (size <= 256 * 1024) return 18;
# # # # #
# # # ]
378 [ # # # # : 0 : if (size <= 512 * 1024) return 19;
# # # # #
# # # ]
379 [ # # # # : 0 : if (size <= 1024 * 1024) return 20;
# # # # #
# # # ]
380 [ # # # # : 0 : if (size <= 2 * 1024 * 1024) return 21;
# # # # #
# # # ]
381 [ # # # # : 0 : if (size <= 4 * 1024 * 1024) return 22;
# # # # #
# # # ]
382 [ # # # # : 0 : if (size <= 8 * 1024 * 1024) return 23;
# # # # #
# # # ]
383 [ # # # # : 0 : if (size <= 16 * 1024 * 1024) return 24;
# # # # #
# # # ]
384 [ # # # # : 0 : if (size <= 32 * 1024 * 1024) return 25;
# # # # #
# # # ]
385 [ # # # # : 0 : if (size <= 64 * 1024 * 1024) return 26;
# # # # #
# # # ]
386 : 0 : BUG();
387 : :
388 : : /* Will never be reached. Needed because the compiler may complain */
389 : : return -1;
390 : : }
391 : : #endif /* !CONFIG_SLOB */
392 : :
393 : : void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags) __assume_kmalloc_alignment __malloc;
394 : : void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t flags) __assume_slab_alignment __malloc;
395 : : void kmem_cache_free(struct kmem_cache *, void *);
396 : :
397 : : /*
398 : : * Bulk allocation and freeing operations. These are accelerated in an
399 : : * allocator specific way to avoid taking locks repeatedly or building
400 : : * metadata structures unnecessarily.
401 : : *
402 : : * Note that interrupts must be enabled when calling these functions.
403 : : */
404 : : void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *, size_t, void **);
405 : : int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *, gfp_t, size_t, void **);
406 : :
407 : : /*
408 : : * Caller must not use kfree_bulk() on memory not originally allocated
409 : : * by kmalloc(), because the SLOB allocator cannot handle this.
410 : : */
411 : : static __always_inline void kfree_bulk(size_t size, void **p)
412 : : {
413 : : kmem_cache_free_bulk(NULL, size, p);
414 : : }
415 : :
416 : : #ifdef CONFIG_NUMA
417 : : void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node) __assume_kmalloc_alignment __malloc;
418 : : void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t flags, int node) __assume_slab_alignment __malloc;
419 : : #else
420 : : static __always_inline void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
421 : : {
422 : 3555948 : return __kmalloc(size, flags);
423 : : }
424 : :
425 : : static __always_inline void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
426 : : {
427 : 4619838 : return kmem_cache_alloc(s, flags);
428 : : }
429 : : #endif
430 : :
431 : : #ifdef CONFIG_TRACING
432 : : extern void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *, gfp_t, size_t) __assume_slab_alignment __malloc;
433 : :
434 : : #ifdef CONFIG_NUMA
435 : : extern void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
436 : : gfp_t gfpflags,
437 : : int node, size_t size) __assume_slab_alignment __malloc;
438 : : #else
439 : : static __always_inline void *
440 : : kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
441 : : gfp_t gfpflags,
442 : : int node, size_t size)
443 : : {
444 : 2789711 : return kmem_cache_alloc_trace(s, gfpflags, size);
445 : : }
446 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
447 : :
448 : : #else /* CONFIG_TRACING */
449 : : static __always_inline void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s,
450 : : gfp_t flags, size_t size)
451 : : {
452 : : void *ret = kmem_cache_alloc(s, flags);
453 : :
454 : : ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
455 : : return ret;
456 : : }
457 : :
458 : : static __always_inline void *
459 : : kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
460 : : gfp_t gfpflags,
461 : : int node, size_t size)
462 : : {
463 : : void *ret = kmem_cache_alloc_node(s, gfpflags, node);
464 : :
465 : : ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
466 : : return ret;
467 : : }
468 : : #endif /* CONFIG_TRACING */
469 : :
470 : : extern void *kmalloc_order(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order) __assume_page_alignment __malloc;
471 : :
472 : : #ifdef CONFIG_TRACING
473 : : extern void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order) __assume_page_alignment __malloc;
474 : : #else
475 : : static __always_inline void *
476 : : kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
477 : : {
478 : : return kmalloc_order(size, flags, order);
479 : : }
480 : : #endif
481 : :
482 : : static __always_inline void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags)
483 : : {
484 : 9103 : unsigned int order = get_order(size);
485 : 9094 : return kmalloc_order_trace(size, flags, order);
486 : : }
487 : :
488 : : /**
489 : : * kmalloc - allocate memory
490 : : * @size: how many bytes of memory are required.
491 : : * @flags: the type of memory to allocate.
492 : : *
493 : : * kmalloc is the normal method of allocating memory
494 : : * for objects smaller than page size in the kernel.
495 : : *
496 : : * The allocated object address is aligned to at least ARCH_KMALLOC_MINALIGN
497 : : * bytes. For @size of power of two bytes, the alignment is also guaranteed
498 : : * to be at least to the size.
499 : : *
500 : : * The @flags argument may be one of the GFP flags defined at
501 : : * include/linux/gfp.h and described at
502 : : * :ref:`Documentation/core-api/mm-api.rst <mm-api-gfp-flags>`
503 : : *
504 : : * The recommended usage of the @flags is described at
505 : : * :ref:`Documentation/core-api/memory-allocation.rst <memory-allocation>`
506 : : *
507 : : * Below is a brief outline of the most useful GFP flags
508 : : *
509 : : * %GFP_KERNEL
510 : : * Allocate normal kernel ram. May sleep.
511 : : *
512 : : * %GFP_NOWAIT
513 : : * Allocation will not sleep.
514 : : *
515 : : * %GFP_ATOMIC
516 : : * Allocation will not sleep. May use emergency pools.
517 : : *
518 : : * %GFP_HIGHUSER
519 : : * Allocate memory from high memory on behalf of user.
520 : : *
521 : : * Also it is possible to set different flags by OR'ing
522 : : * in one or more of the following additional @flags:
523 : : *
524 : : * %__GFP_HIGH
525 : : * This allocation has high priority and may use emergency pools.
526 : : *
527 : : * %__GFP_NOFAIL
528 : : * Indicate that this allocation is in no way allowed to fail
529 : : * (think twice before using).
530 : : *
531 : : * %__GFP_NORETRY
532 : : * If memory is not immediately available,
533 : : * then give up at once.
534 : : *
535 : : * %__GFP_NOWARN
536 : : * If allocation fails, don't issue any warnings.
537 : : *
538 : : * %__GFP_RETRY_MAYFAIL
539 : : * Try really hard to succeed the allocation but fail
540 : : * eventually.
541 : : */
542 : : static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
543 : : {
544 [ + + + + : 27268671 : if (__builtin_constant_p(size)) {
+ + + + +
- # # ]
545 : : #ifndef CONFIG_SLOB
546 : : unsigned int index;
547 : : #endif
548 [ + + - + : 4351533 : if (size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)
- + - + -
+ # # ]
549 : : return kmalloc_large(size, flags);
550 : : #ifndef CONFIG_SLOB
551 : : index = kmalloc_index(size);
552 : :
553 [ + + + + : 4350498 : if (!index)
+ + + - +
- # # ]
554 : : return ZERO_SIZE_PTR;
555 : :
556 : 10123862 : return kmem_cache_alloc_trace(
557 : : kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index],
558 : : flags, size);
559 : : #endif
560 : : }
561 : 22917138 : return __kmalloc(size, flags);
562 : : }
563 : :
564 : : /*
565 : : * Determine size used for the nth kmalloc cache.
566 : : * return size or 0 if a kmalloc cache for that
567 : : * size does not exist
568 : : */
569 : : static __always_inline unsigned int kmalloc_size(unsigned int n)
570 : : {
571 : : #ifndef CONFIG_SLOB
572 : : if (n > 2)
573 : : return 1U << n;
574 : :
575 : : if (n == 1 && KMALLOC_MIN_SIZE <= 32)
576 : : return 96;
577 : :
578 : : if (n == 2 && KMALLOC_MIN_SIZE <= 64)
579 : : return 192;
580 : : #endif
581 : : return 0;
582 : : }
583 : :
584 : : static __always_inline void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
585 : : {
586 : : #ifndef CONFIG_SLOB
587 [ + + + + : 6302158 : if (__builtin_constant_p(size) &&
+ + + + #
# # # ]
588 : : size <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE) {
589 : : unsigned int i = kmalloc_index(size);
590 : :
591 [ + + + - : 2780997 : if (!i)
# # ]
592 : : return ZERO_SIZE_PTR;
593 : :
594 : 2789711 : return kmem_cache_alloc_node_trace(
595 : : kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][i],
596 : : flags, node, size);
597 : : }
598 : : #endif
599 : : return __kmalloc_node(size, flags, node);
600 : : }
601 : :
602 : : int memcg_update_all_caches(int num_memcgs);
603 : :
604 : : /**
605 : : * kmalloc_array - allocate memory for an array.
606 : : * @n: number of elements.
607 : : * @size: element size.
608 : : * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
609 : : */
610 : 1825694 : static inline void *kmalloc_array(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
611 : : {
612 : : size_t bytes;
613 : :
614 [ + + + - : 1825694 : if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
+ + + + +
- + + ]
615 : : return NULL;
616 [ + + + + ]: 1826043 : if (__builtin_constant_p(n) && __builtin_constant_p(size))
617 : 29396 : return kmalloc(bytes, flags);
618 : 1796647 : return __kmalloc(bytes, flags);
619 : : }
620 : :
621 : : /**
622 : : * kcalloc - allocate memory for an array. The memory is set to zero.
623 : : * @n: number of elements.
624 : : * @size: element size.
625 : : * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
626 : : */
627 : : static inline void *kcalloc(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
628 : : {
629 : 1672780 : return kmalloc_array(n, size, flags | __GFP_ZERO);
630 : : }
631 : :
632 : : /*
633 : : * kmalloc_track_caller is a special version of kmalloc that records the
634 : : * calling function of the routine calling it for slab leak tracking instead
635 : : * of just the calling function (confusing, eh?).
636 : : * It's useful when the call to kmalloc comes from a widely-used standard
637 : : * allocator where we care about the real place the memory allocation
638 : : * request comes from.
639 : : */
640 : : extern void *__kmalloc_track_caller(size_t, gfp_t, unsigned long);
641 : : #define kmalloc_track_caller(size, flags) \
642 : : __kmalloc_track_caller(size, flags, _RET_IP_)
643 : :
644 : 34776 : static inline void *kmalloc_array_node(size_t n, size_t size, gfp_t flags,
645 : : int node)
646 : : {
647 : : size_t bytes;
648 : :
649 [ + - + - : 34776 : if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
+ - # # #
# + - ]
650 : : return NULL;
651 [ - + # # ]: 34776 : if (__builtin_constant_p(n) && __builtin_constant_p(size))
652 : 0 : return kmalloc_node(bytes, flags, node);
653 : 34776 : return __kmalloc_node(bytes, flags, node);
654 : : }
655 : :
656 : : static inline void *kcalloc_node(size_t n, size_t size, gfp_t flags, int node)
657 : : {
658 : 18630 : return kmalloc_array_node(n, size, flags | __GFP_ZERO, node);
659 : : }
660 : :
661 : :
662 : : #ifdef CONFIG_NUMA
663 : : extern void *__kmalloc_node_track_caller(size_t, gfp_t, int, unsigned long);
664 : : #define kmalloc_node_track_caller(size, flags, node) \
665 : : __kmalloc_node_track_caller(size, flags, node, \
666 : : _RET_IP_)
667 : :
668 : : #else /* CONFIG_NUMA */
669 : :
670 : : #define kmalloc_node_track_caller(size, flags, node) \
671 : : kmalloc_track_caller(size, flags)
672 : :
673 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
674 : :
675 : : /*
676 : : * Shortcuts
677 : : */
678 : : static inline void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *k, gfp_t flags)
679 : : {
680 : 30453119 : return kmem_cache_alloc(k, flags | __GFP_ZERO);
681 : : }
682 : :
683 : : /**
684 : : * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
685 : : * @size: how many bytes of memory are required.
686 : : * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
687 : : */
688 : 25069474 : static inline void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
689 : : {
690 : 50140167 : return kmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
691 : : }
692 : :
693 : : /**
694 : : * kzalloc_node - allocate zeroed memory from a particular memory node.
695 : : * @size: how many bytes of memory are required.
696 : : * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
697 : : * @node: memory node from which to allocate
698 : : */
699 : 2792094 : static inline void *kzalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
700 : : {
701 : 5582885 : return kmalloc_node(size, flags | __GFP_ZERO, node);
702 : : }
703 : :
704 : : unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s);
705 : : void __init kmem_cache_init_late(void);
706 : :
707 : : #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_SLAB)
708 : : int slab_prepare_cpu(unsigned int cpu);
709 : : int slab_dead_cpu(unsigned int cpu);
710 : : #else
711 : : #define slab_prepare_cpu NULL
712 : : #define slab_dead_cpu NULL
713 : : #endif
714 : :
715 : : #endif /* _LINUX_SLAB_H */
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