Quelle  slub.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
 * objects in per cpu and per node lists.
 *
 * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operations
 * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
 *
 * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
 * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
 */

#include <linux/mm.h>
#include <linux/swap.h> /* mm_account_reclaimed_pages() */
#include <linux/module.h>
#include <linux/bit_spinlock.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/swab.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/slab.h>
#include "slab.h"
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/kasan.h>
#include <linux/node.h>
#include <linux/kmsan.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/cpuset.h>
#include <linux/mempolicy.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/stackdepot.h>
#include <linux/debugobjects.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/kfence.h>
#include <linux/memory.h>
#include <linux/math64.h>
#include <linux/fault-inject.h>
#include <linux/kmemleak.h>
#include <linux/stacktrace.h>
#include <linux/prefetch.h>
#include <linux/memcontrol.h>
#include <linux/random.h>
#include <kunit/test.h>
#include <kunit/test-bug.h>
#include <linux/sort.h>

#include <linux/debugfs.h>
#include <trace/events/kmem.h>

#include "internal.h"

/*
 * Lock order:
 *   1. slab_mutex (Global Mutex)
 *   2. node->list_lock (Spinlock)
 *   3. kmem_cache->cpu_slab->lock (Local lock)
 *   4. slab_lock(slab) (Only on some arches)
 *   5. object_map_lock (Only for debugging)
 *
 *   slab_mutex
 *
 *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
 *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
 *   Also synchronizes memory hotplug callbacks.
 *
 *   slab_lock
 *
 *   The slab_lock is a wrapper around the page lock, thus it is a bit
 *   spinlock.
 *
 *   The slab_lock is only used on arches that do not have the ability
 *   to do a cmpxchg_double. It only protects:
 *
 * A. slab->freelist -> List of free objects in a slab
 * B. slab->inuse -> Number of objects in use
 * C. slab->objects -> Number of objects in slab
 * D. slab->frozen -> frozen state
 *
 *   Frozen slabs
 *
 *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is
 *   the cpu slab which is actively allocated from by the processor that
 *   froze it and it is not on any list. The processor that froze the
 *   slab is the one who can perform list operations on the slab. Other
 *   processors may put objects onto the freelist but the processor that
 *   froze the slab is the only one that can retrieve the objects from the
 *   slab's freelist.
 *
 *   CPU partial slabs
 *
 *   The partially empty slabs cached on the CPU partial list are used
 *   for performance reasons, which speeds up the allocation process.
 *   These slabs are not frozen, but are also exempt from list management,
 *   by clearing the SL_partial flag when moving out of the node
 *   partial list. Please see __slab_free() for more details.
 *
 *   To sum up, the current scheme is:
 *   - node partial slab: SL_partial && !frozen
 *   - cpu partial slab: !SL_partial && !frozen
 *   - cpu slab: !SL_partial && frozen
 *   - full slab: !SL_partial && !frozen
 *
 *   list_lock
 *
 *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
 *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
 *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
 *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
 *   modified without taking the list lock).
 *
 *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
 *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
 *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
 *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
 *   the list lock.
 *
 *   For debug caches, all allocations are forced to go through a list_lock
 *   protected region to serialize against concurrent validation.
 *
 *   cpu_slab->lock local lock
 *
 *   This locks protect slowpath manipulation of all kmem_cache_cpu fields
 *   except the stat counters. This is a percpu structure manipulated only by
 *   the local cpu, so the lock protects against being preempted or interrupted
 *   by an irq. Fast path operations rely on lockless operations instead.
 *
 *   On PREEMPT_RT, the local lock neither disables interrupts nor preemption
 *   which means the lockless fastpath cannot be used as it might interfere with
 *   an in-progress slow path operations. In this case the local lock is always
 *   taken but it still utilizes the freelist for the common operations.
 *
 *   lockless fastpaths
 *
 *   The fast path allocation (slab_alloc_node()) and freeing (do_slab_free())
 *   are fully lockless when satisfied from the percpu slab (and when
 *   cmpxchg_double is possible to use, otherwise slab_lock is taken).
 *   They also don't disable preemption or migration or irqs. They rely on
 *   the transaction id (tid) field to detect being preempted or moved to
 *   another cpu.
 *
 *   irq, preemption, migration considerations
 *
 *   Interrupts are disabled as part of list_lock or local_lock operations, or
 *   around the slab_lock operation, in order to make the slab allocator safe
 *   to use in the context of an irq.
 *
 *   In addition, preemption (or migration on PREEMPT_RT) is disabled in the
 *   allocation slowpath, bulk allocation, and put_cpu_partial(), so that the
 *   local cpu doesn't change in the process and e.g. the kmem_cache_cpu pointer
 *   doesn't have to be revalidated in each section protected by the local lock.
 *
 * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
 * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
 *
 * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
 * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
 * freed then the slab will show up again on the partial lists.
 * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
 * cannot scan all objects.
 *
 * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
 * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
 * fast frees and allocs.
 *
 * slab->frozen The slab is frozen and exempt from list processing.
 *  This means that the slab is dedicated to a purpose
 *  such as satisfying allocations for a specific
 *  processor. Objects may be freed in the slab while
 *  it is frozen but slab_free will then skip the usual
 *  list operations. It is up to the processor holding
 *  the slab to integrate the slab into the slab lists
 *  when the slab is no longer needed.
 *
 *  One use of this flag is to mark slabs that are
 *  used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
 *  slab. The cpu slab may be equipped with an additional
 *  freelist that allows lockless access to
 *  free objects in addition to the regular freelist
 *  that requires the slab lock.
 *
 * SLAB_DEBUG_FLAGS Slab requires special handling due to debug
 *  options set. This moves slab handling out of
 *  the fast path and disables lockless freelists.
 */

/**
 * enum slab_flags - How the slab flags bits are used.
 * @SL_locked: Is locked with slab_lock()
 * @SL_partial: On the per-node partial list
 * @SL_pfmemalloc: Was allocated from PF_MEMALLOC reserves
 *
 * The slab flags share space with the page flags but some bits have
 * different interpretations.  The high bits are used for information
 * like zone/node/section.
 */
enum slab_flags {
 SL_locked = PG_locked,
 SL_partial = PG_workingset, /* Historical reasons for this bit */
 SL_pfmemalloc = PG_active, /* Historical reasons for this bit */
};

/*
 * We could simply use migrate_disable()/enable() but as long as it's a
 * function call even on !PREEMPT_RT, use inline preempt_disable() there.
 */
#ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
#define slub_get_cpu_ptr(var)  get_cpu_ptr(var)
#define slub_put_cpu_ptr(var)  put_cpu_ptr(var)
#define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (true)
#else
#define slub_get_cpu_ptr(var)  \
({     \
 migrate_disable();  \
 this_cpu_ptr(var);  \
})
#define slub_put_cpu_ptr(var)  \
do {     \
 (void)(var);   \
 migrate_enable();  \
} while (0)
#define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (false)
#endif

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
#define __fastpath_inline __always_inline
#else
#define __fastpath_inline
#endif

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(slub_debug_enabled);
#else
DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
#endif
#endif  /* CONFIG_SLUB_DEBUG */

#ifdef CONFIG_NUMA
static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(strict_numa);
#endif

/* Structure holding parameters for get_partial() call chain */
struct partial_context {
 gfp_t flags;
 unsigned int orig_size;
 void *object;
};

static inline bool kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
{
 return kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_DEBUG_FLAGS);
}

void *fixup_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
{
 if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE))
  p += s->red_left_pad;

 return p;
}

static inline bool kmem_cache_has_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
{
#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 return !kmem_cache_debug(s);
#else
 return false;
#endif
}

/*
 * Issues still to be resolved:
 *
 * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
 *
 * - Variable sizing of the per node arrays
 */

/* Enable to log cmpxchg failures */
#undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
/*
 * Minimum number of partial slabs. These will be left on the partial
 * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
 */
#define MIN_PARTIAL 5

/*
 * Maximum number of desirable partial slabs.
 * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
 * sort the partial list by the number of objects in use.
 */
#define MAX_PARTIAL 10
#else
#define MIN_PARTIAL 0
#define MAX_PARTIAL 0
#endif

#define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_RED_ZONE | \
    SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)

/*
 * These debug flags cannot use CMPXCHG because there might be consistency
 * issues when checking or reading debug information
 */
#define SLAB_NO_CMPXCHG (SLAB_CONSISTENCY_CHECKS | SLAB_STORE_USER | \
    SLAB_TRACE)


/*
 * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
 * disabled when slab_debug=O is used and a cache's min order increases with
 * metadata.
 */
#define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)

#define OO_SHIFT 16
#define OO_MASK  ((1 << OO_SHIFT) - 1)
#define MAX_OBJS_PER_PAGE 32767 /* since slab.objects is u15 */

/* Internal SLUB flags */
/* Poison object */
#define __OBJECT_POISON  __SLAB_FLAG_BIT(_SLAB_OBJECT_POISON)
/* Use cmpxchg_double */

#ifdef system_has_freelist_aba
#define __CMPXCHG_DOUBLE __SLAB_FLAG_BIT(_SLAB_CMPXCHG_DOUBLE)
#else
#define __CMPXCHG_DOUBLE __SLAB_FLAG_UNUSED
#endif

/*
 * Tracking user of a slab.
 */
#define TRACK_ADDRS_COUNT 16
struct track {
 unsigned long addr; /* Called from address */
#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
 depot_stack_handle_t handle;
#endif
 int cpu;  /* Was running on cpu */
 int pid;  /* Pid context */
 unsigned long when; /* When did the operation occur */
};

enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };

#ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
#else
static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
       { return 0; }
#endif

#if defined(CONFIG_DEBUG_FS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *);
#else
static inline void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { }
#endif

enum stat_item {
 ALLOC_FASTPATH,  /* Allocation from cpu slab */
 ALLOC_SLOWPATH,  /* Allocation by getting a new cpu slab */
 FREE_FASTPATH,  /* Free to cpu slab */
 FREE_SLOWPATH,  /* Freeing not to cpu slab */
 FREE_FROZEN,  /* Freeing to frozen slab */
 FREE_ADD_PARTIAL, /* Freeing moves slab to partial list */
 FREE_REMOVE_PARTIAL, /* Freeing removes last object */
 ALLOC_FROM_PARTIAL, /* Cpu slab acquired from node partial list */
 ALLOC_SLAB,  /* Cpu slab acquired from page allocator */
 ALLOC_REFILL,  /* Refill cpu slab from slab freelist */
 ALLOC_NODE_MISMATCH, /* Switching cpu slab */
 FREE_SLAB,  /* Slab freed to the page allocator */
 CPUSLAB_FLUSH,  /* Abandoning of the cpu slab */
 DEACTIVATE_FULL, /* Cpu slab was full when deactivated */
 DEACTIVATE_EMPTY, /* Cpu slab was empty when deactivated */
 DEACTIVATE_TO_HEAD, /* Cpu slab was moved to the head of partials */
 DEACTIVATE_TO_TAIL, /* Cpu slab was moved to the tail of partials */
 DEACTIVATE_REMOTE_FREES,/* Slab contained remotely freed objects */
 DEACTIVATE_BYPASS, /* Implicit deactivation */
 ORDER_FALLBACK,  /* Number of times fallback was necessary */
 CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL,/* Failures of this_cpu_cmpxchg_double */
 CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, /* Failures of slab freelist update */
 CPU_PARTIAL_ALLOC, /* Used cpu partial on alloc */
 CPU_PARTIAL_FREE, /* Refill cpu partial on free */
 CPU_PARTIAL_NODE, /* Refill cpu partial from node partial */
 CPU_PARTIAL_DRAIN, /* Drain cpu partial to node partial */
 NR_SLUB_STAT_ITEMS
};

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
/*
 * When changing the layout, make sure freelist and tid are still compatible
 * with this_cpu_cmpxchg_double() alignment requirements.
 */
struct kmem_cache_cpu {
 union {
  struct {
   void **freelist; /* Pointer to next available object */
   unsigned long tid; /* Globally unique transaction id */
  };
  freelist_aba_t freelist_tid;
 };
 struct slab *slab; /* The slab from which we are allocating */
#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 struct slab *partial; /* Partially allocated slabs */
#endif
 local_lock_t lock; /* Protects the fields above */
#ifdef CONFIG_SLUB_STATS
 unsigned int stat[NR_SLUB_STAT_ITEMS];
#endif
};
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
{
#ifdef CONFIG_SLUB_STATS
 /*
 * The rmw is racy on a preemptible kernel but this is acceptable, so
 * avoid this_cpu_add()'s irq-disable overhead.
 */
 raw_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
#endif
}

static inline
void stat_add(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si, int v)
{
#ifdef CONFIG_SLUB_STATS
 raw_cpu_add(s->cpu_slab->stat[si], v);
#endif
}

/*
 * The slab lists for all objects.
 */
struct kmem_cache_node {
 spinlock_t list_lock;
 unsigned long nr_partial;
 struct list_head partial;
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 atomic_long_t nr_slabs;
 atomic_long_t total_objects;
 struct list_head full;
#endif
};

static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
{
 return s->node[node];
}

/*
 * Iterator over all nodes. The body will be executed for each node that has
 * a kmem_cache_node structure allocated (which is true for all online nodes)
 */
#define for_each_kmem_cache_node(__s, __node, __n) \
 for (__node = 0; __node < nr_node_ids; __node++) \
   if ((__n = get_node(__s, __node)))

/*
 * Tracks for which NUMA nodes we have kmem_cache_nodes allocated.
 * Corresponds to node_state[N_MEMORY], but can temporarily
 * differ during memory hotplug/hotremove operations.
 * Protected by slab_mutex.
 */
static nodemask_t slab_nodes;

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
/*
 * Workqueue used for flush_cpu_slab().
 */
static struct workqueue_struct *flushwq;
#endif

/********************************************************************
 *  Core slab cache functions
 *******************************************************************/

/*
 * Returns freelist pointer (ptr). With hardening, this is obfuscated
 * with an XOR of the address where the pointer is held and a per-cache
 * random number.
 */
static inline freeptr_t freelist_ptr_encode(const struct kmem_cache *s,
         void *ptr, unsigned long ptr_addr)
{
 unsigned long encoded;

#ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
 encoded = (unsigned long)ptr ^ s->random ^ swab(ptr_addr);
#else
 encoded = (unsigned long)ptr;
#endif
 return (freeptr_t){.v = encoded};
}

static inline void *freelist_ptr_decode(const struct kmem_cache *s,
     freeptr_t ptr, unsigned long ptr_addr)
{
 void *decoded;

#ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
 decoded = (void *)(ptr.v ^ s->random ^ swab(ptr_addr));
#else
 decoded = (void *)ptr.v;
#endif
 return decoded;
}

static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 unsigned long ptr_addr;
 freeptr_t p;

 object = kasan_reset_tag(object);
 ptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;
 p = *(freeptr_t *)(ptr_addr);
 return freelist_ptr_decode(s, p, ptr_addr);
}

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
{
 prefetchw(object + s->offset);
}
#endif

/*
 * When running under KMSAN, get_freepointer_safe() may return an uninitialized
 * pointer value in the case the current thread loses the race for the next
 * memory chunk in the freelist. In that case this_cpu_cmpxchg_double() in
 * slab_alloc_node() will fail, so the uninitialized value won't be used, but
 * KMSAN will still check all arguments of cmpxchg because of imperfect
 * handling of inline assembly.
 * To work around this problem, we apply __no_kmsan_checks to ensure that
 * get_freepointer_safe() returns initialized memory.
 */
__no_kmsan_checks
static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 unsigned long freepointer_addr;
 freeptr_t p;

 if (!debug_pagealloc_enabled_static())
  return get_freepointer(s, object);

 object = kasan_reset_tag(object);
 freepointer_addr = (unsigned long)object + s->offset;
 copy_from_kernel_nofault(&p, (freeptr_t *)freepointer_addr, sizeof(p));
 return freelist_ptr_decode(s, p, freepointer_addr);
}

static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
{
 unsigned long freeptr_addr = (unsigned long)object + s->offset;

#ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
 BUG_ON(object == fp); /* naive detection of double free or corruption */
#endif

 freeptr_addr = (unsigned long)kasan_reset_tag((void *)freeptr_addr);
 *(freeptr_t *)freeptr_addr = freelist_ptr_encode(s, fp, freeptr_addr);
}

/*
 * See comment in calculate_sizes().
 */
static inline bool freeptr_outside_object(struct kmem_cache *s)
{
 return s->offset >= s->inuse;
}

/*
 * Return offset of the end of info block which is inuse + free pointer if
 * not overlapping with object.
 */
static inline unsigned int get_info_end(struct kmem_cache *s)
{
 if (freeptr_outside_object(s))
  return s->inuse + sizeof(void *);
 else
  return s->inuse;
}

/* Loop over all objects in a slab */
#define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
 for (__p = fixup_red_left(__s, __addr); \
  __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size; \
  __p += (__s)->size)

static inline unsigned int order_objects(unsigned int order, unsigned int size)
{
 return ((unsigned int)PAGE_SIZE << order) / size;
}

static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(unsigned int order,
  unsigned int size)
{
 struct kmem_cache_order_objects x = {
  (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size)
 };

 return x;
}

static inline unsigned int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
{
 return x.x >> OO_SHIFT;
}

static inline unsigned int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
{
 return x.x & OO_MASK;
}

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
static void slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
{
 unsigned int nr_slabs;

 s->cpu_partial = nr_objects;

 /*
 * We take the number of objects but actually limit the number of
 * slabs on the per cpu partial list, in order to limit excessive
 * growth of the list. For simplicity we assume that the slabs will
 * be half-full.
 */
 nr_slabs = DIV_ROUND_UP(nr_objects * 2, oo_objects(s->oo));
 s->cpu_partial_slabs = nr_slabs;
}

static inline unsigned int slub_get_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
{
 return s->cpu_partial_slabs;
}
#else
static inline void
slub_set_cpu_partial(struct kmem_cache *s, unsigned int nr_objects)
{
}

static inline unsigned int slub_get_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
{
 return 0;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */

/*
 * If network-based swap is enabled, slub must keep track of whether memory
 * were allocated from pfmemalloc reserves.
 */
static inline bool slab_test_pfmemalloc(const struct slab *slab)
{
 return test_bit(SL_pfmemalloc, &slab->flags);
}

static inline void slab_set_pfmemalloc(struct slab *slab)
{
 set_bit(SL_pfmemalloc, &slab->flags);
}

static inline void __slab_clear_pfmemalloc(struct slab *slab)
{
 __clear_bit(SL_pfmemalloc, &slab->flags);
}

/*
 * Per slab locking using the pagelock
 */
static __always_inline void slab_lock(struct slab *slab)
{
 bit_spin_lock(SL_locked, &slab->flags);
}

static __always_inline void slab_unlock(struct slab *slab)
{
 bit_spin_unlock(SL_locked, &slab->flags);
}

static inline bool
__update_freelist_fast(struct slab *slab,
        void *freelist_old, unsigned long counters_old,
        void *freelist_new, unsigned long counters_new)
{
#ifdef system_has_freelist_aba
 freelist_aba_t old = { .freelist = freelist_old, .counter = counters_old };
 freelist_aba_t new = { .freelist = freelist_new, .counter = counters_new };

 return try_cmpxchg_freelist(&slab->freelist_counter.full, &old.full, new.full);
#else
 return false;
#endif
}

static inline bool
__update_freelist_slow(struct slab *slab,
        void *freelist_old, unsigned long counters_old,
        void *freelist_new, unsigned long counters_new)
{
 bool ret = false;

 slab_lock(slab);
 if (slab->freelist == freelist_old &&
     slab->counters == counters_old) {
  slab->freelist = freelist_new;
  slab->counters = counters_new;
  ret = true;
 }
 slab_unlock(slab);

 return ret;
}

/*
 * Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right), typically
 * by an _irqsave() lock variant. On PREEMPT_RT the preempt_disable(), which is
 * part of bit_spin_lock(), is sufficient because the policy is not to allow any
 * allocation/ free operation in hardirq context. Therefore nothing can
 * interrupt the operation.
 */
static inline bool __slab_update_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
  void *freelist_old, unsigned long counters_old,
  void *freelist_new, unsigned long counters_new,
  const char *n)
{
 bool ret;

 if (USE_LOCKLESS_FAST_PATH())
  lockdep_assert_irqs_disabled();

 if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
  ret = __update_freelist_fast(slab, freelist_old, counters_old,
                freelist_new, counters_new);
 } else {
  ret = __update_freelist_slow(slab, freelist_old, counters_old,
                freelist_new, counters_new);
 }
 if (likely(ret))
  return true;

 cpu_relax();
 stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);

#ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
 pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
#endif

 return false;
}

static inline bool slab_update_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
  void *freelist_old, unsigned long counters_old,
  void *freelist_new, unsigned long counters_new,
  const char *n)
{
 bool ret;

 if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
  ret = __update_freelist_fast(slab, freelist_old, counters_old,
                freelist_new, counters_new);
 } else {
  unsigned long flags;

  local_irq_save(flags);
  ret = __update_freelist_slow(slab, freelist_old, counters_old,
                freelist_new, counters_new);
  local_irq_restore(flags);
 }
 if (likely(ret))
  return true;

 cpu_relax();
 stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);

#ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
 pr_info("%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
#endif

 return false;
}

/*
 * kmalloc caches has fixed sizes (mostly power of 2), and kmalloc() API
 * family will round up the real request size to these fixed ones, so
 * there could be an extra area than what is requested. Save the original
 * request size in the meta data area, for better debug and sanity check.
 */
static inline void set_orig_size(struct kmem_cache *s,
    void *object, unsigned int orig_size)
{
 void *p = kasan_reset_tag(object);

 if (!slub_debug_orig_size(s))
  return;

 p += get_info_end(s);
 p += sizeof(struct track) * 2;

 *(unsigned int *)p = orig_size;
}

static inline unsigned int get_orig_size(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 void *p = kasan_reset_tag(object);

 if (is_kfence_address(object))
  return kfence_ksize(object);

 if (!slub_debug_orig_size(s))
  return s->object_size;

 p += get_info_end(s);
 p += sizeof(struct track) * 2;

 return *(unsigned int *)p;
}

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
static unsigned long object_map[BITS_TO_LONGS(MAX_OBJS_PER_PAGE)];
static DEFINE_SPINLOCK(object_map_lock);

static void __fill_map(unsigned long *obj_map, struct kmem_cache *s,
         struct slab *slab)
{
 void *addr = slab_address(slab);
 void *p;

 bitmap_zero(obj_map, slab->objects);

 for (p = slab->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
  set_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map);
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_KUNIT)
static bool slab_add_kunit_errors(void)
{
 struct kunit_resource *resource;

 if (!kunit_get_current_test())
  return false;

 resource = kunit_find_named_resource(current->kunit_test, "slab_errors");
 if (!resource)
  return false;

 (*(int *)resource->data)++;
 kunit_put_resource(resource);
 return true;
}

bool slab_in_kunit_test(void)
{
 struct kunit_resource *resource;

 if (!kunit_get_current_test())
  return false;

 resource = kunit_find_named_resource(current->kunit_test, "slab_errors");
 if (!resource)
  return false;

 kunit_put_resource(resource);
 return true;
}
#else
static inline bool slab_add_kunit_errors(void) { return false; }
#endif

static inline unsigned int size_from_object(struct kmem_cache *s)
{
 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
  return s->size - s->red_left_pad;

 return s->size;
}

static inline void *restore_red_left(struct kmem_cache *s, void *p)
{
 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
  p -= s->red_left_pad;

 return p;
}

/*
 * Debug settings:
 */
#if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG_ON)
static slab_flags_t slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
#else
static slab_flags_t slub_debug;
#endif

static char *slub_debug_string;
static int disable_higher_order_debug;

/*
 * slub is about to manipulate internal object metadata.  This memory lies
 * outside the range of the allocated object, so accessing it would normally
 * be reported by kasan as a bounds error.  metadata_access_enable() is used
 * to tell kasan that these accesses are OK.
 */
static inline void metadata_access_enable(void)
{
 kasan_disable_current();
 kmsan_disable_current();
}

static inline void metadata_access_disable(void)
{
 kmsan_enable_current();
 kasan_enable_current();
}

/*
 * Object debugging
 */

/* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
    struct slab *slab, void *object)
{
 void *base;

 if (!object)
  return 1;

 base = slab_address(slab);
 object = kasan_reset_tag(object);
 object = restore_red_left(s, object);
 if (object < base || object >= base + slab->objects * s->size ||
  (object - base) % s->size) {
  return 0;
 }

 return 1;
}

static void print_section(char *level, char *text, u8 *addr,
     unsigned int length)
{
 metadata_access_enable();
 print_hex_dump(level, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS,
   16, 1, kasan_reset_tag((void *)addr), length, 1);
 metadata_access_disable();
}

static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
 enum track_item alloc)
{
 struct track *p;

 p = object + get_info_end(s);

 return kasan_reset_tag(p + alloc);
}

#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
static noinline depot_stack_handle_t set_track_prepare(gfp_t gfp_flags)
{
 depot_stack_handle_t handle;
 unsigned long entries[TRACK_ADDRS_COUNT];
 unsigned int nr_entries;

 nr_entries = stack_trace_save(entries, ARRAY_SIZE(entries), 3);
 handle = stack_depot_save(entries, nr_entries, gfp_flags);

 return handle;
}
#else
static inline depot_stack_handle_t set_track_prepare(gfp_t gfp_flags)
{
 return 0;
}
#endif

static void set_track_update(struct kmem_cache *s, void *object,
        enum track_item alloc, unsigned long addr,
        depot_stack_handle_t handle)
{
 struct track *p = get_track(s, object, alloc);

#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
 p->handle = handle;
#endif
 p->addr = addr;
 p->cpu = smp_processor_id();
 p->pid = current->pid;
 p->when = jiffies;
}

static __always_inline void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
          enum track_item alloc, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags)
{
 depot_stack_handle_t handle = set_track_prepare(gfp_flags);

 set_track_update(s, object, alloc, addr, handle);
}

static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 struct track *p;

 if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  return;

 p = get_track(s, object, TRACK_ALLOC);
 memset(p, 0, 2*sizeof(struct track));
}

static void print_track(const char *s, struct track *t, unsigned long pr_time)
{
 depot_stack_handle_t handle __maybe_unused;

 if (!t->addr)
  return;

 pr_err("%s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
        s, (void *)t->addr, pr_time - t->when, t->cpu, t->pid);
#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
 handle = READ_ONCE(t->handle);
 if (handle)
  stack_depot_print(handle);
 else
  pr_err("object allocation/free stack trace missing\n");
#endif
}

void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 unsigned long pr_time = jiffies;
 if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  return;

 print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC), pr_time);
 print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE), pr_time);
}

static void print_slab_info(const struct slab *slab)
{
 pr_err("Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=%pGp\n",
        slab, slab->objects, slab->inuse, slab->freelist,
        &slab->flags);
}

void skip_orig_size_check(struct kmem_cache *s, const void *object)
{
 set_orig_size(s, (void *)object, s->object_size);
}

static void __slab_bug(struct kmem_cache *s, const char *fmt, va_list argsp)
{
 struct va_format vaf;
 va_list args;

 va_copy(args, argsp);
 vaf.fmt = fmt;
 vaf.va = &args;
 pr_err("=============================================================================\n");
 pr_err("BUG %s (%s): %pV\n", s ? s->name : "<unknown>", print_tainted(), &vaf);
 pr_err("-----------------------------------------------------------------------------\n\n");
 va_end(args);
}

static void slab_bug(struct kmem_cache *s, const char *fmt, ...)
{
 va_list args;

 va_start(args, fmt);
 __slab_bug(s, fmt, args);
 va_end(args);
}

__printf(2, 3)
static void slab_fix(struct kmem_cache *s, const char *fmt, ...)
{
 struct va_format vaf;
 va_list args;

 if (slab_add_kunit_errors())
  return;

 va_start(args, fmt);
 vaf.fmt = fmt;
 vaf.va = &args;
 pr_err("FIX %s: %pV\n", s->name, &vaf);
 va_end(args);
}

static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
{
 unsigned int off; /* Offset of last byte */
 u8 *addr = slab_address(slab);

 print_tracking(s, p);

 print_slab_info(slab);

 pr_err("Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
        p, p - addr, get_freepointer(s, p));

 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
  print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p - s->red_left_pad,
         s->red_left_pad);
 else if (p > addr + 16)
  print_section(KERN_ERR, "Bytes b4 ", p - 16, 16);

 print_section(KERN_ERR,         "Object   ", p,
        min_t(unsigned int, s->object_size, PAGE_SIZE));
 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
  print_section(KERN_ERR, "Redzone  ", p + s->object_size,
   s->inuse - s->object_size);

 off = get_info_end(s);

 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
  off += 2 * sizeof(struct track);

 if (slub_debug_orig_size(s))
  off += sizeof(unsigned int);

 off += kasan_metadata_size(s, false);

 if (off != size_from_object(s))
  /* Beginning of the filler is the free pointer */
  print_section(KERN_ERR, "Padding  ", p + off,
         size_from_object(s) - off);
}

static void object_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
   u8 *object, const char *reason)
{
 if (slab_add_kunit_errors())
  return;

 slab_bug(s, reason);
 if (!object || !check_valid_pointer(s, slab, object)) {
  print_slab_info(slab);
  pr_err("Invalid pointer 0x%p\n", object);
 } else {
  print_trailer(s, slab, object);
 }
 add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);

 WARN_ON(1);
}

static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
          void **freelist, void *nextfree)
{
 if ((s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) &&
     !check_valid_pointer(s, slab, nextfree) && freelist) {
  object_err(s, slab, *freelist, "Freechain corrupt");
  *freelist = NULL;
  slab_fix(s, "Isolate corrupted freechain");
  return true;
 }

 return false;
}

static void __slab_err(struct slab *slab)
{
 if (slab_in_kunit_test())
  return;

 print_slab_info(slab);
 add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);

 WARN_ON(1);
}

static __printf(3, 4) void slab_err(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
   const char *fmt, ...)
{
 va_list args;

 if (slab_add_kunit_errors())
  return;

 va_start(args, fmt);
 __slab_bug(s, fmt, args);
 va_end(args);

 __slab_err(slab);
}

static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
{
 u8 *p = kasan_reset_tag(object);
 unsigned int poison_size = s->object_size;

 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
  /*
 * Here and below, avoid overwriting the KMSAN shadow. Keeping
 * the shadow makes it possible to distinguish uninit-value
 * from use-after-free.
 */
  memset_no_sanitize_memory(p - s->red_left_pad, val,
       s->red_left_pad);

  if (slub_debug_orig_size(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE) {
   /*
 * Redzone the extra allocated space by kmalloc than
 * requested, and the poison size will be limited to
 * the original request size accordingly.
 */
   poison_size = get_orig_size(s, object);
  }
 }

 if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
  memset_no_sanitize_memory(p, POISON_FREE, poison_size - 1);
  memset_no_sanitize_memory(p + poison_size - 1, POISON_END, 1);
 }

 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
  memset_no_sanitize_memory(p + poison_size, val,
       s->inuse - poison_size);
}

static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, const char *message, u8 data,
      void *from, void *to)
{
 slab_fix(s, "Restoring %s 0x%p-0x%p=0x%x", message, from, to - 1, data);
 memset(from, data, to - from);
}

#ifdef CONFIG_KMSAN
#define pad_check_attributes noinline __no_kmsan_checks
#else
#define pad_check_attributes
#endif

static pad_check_attributes int
check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
         u8 *object, const char *what, u8 *start, unsigned int value,
         unsigned int bytes, bool slab_obj_print)
{
 u8 *fault;
 u8 *end;
 u8 *addr = slab_address(slab);

 metadata_access_enable();
 fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(start), value, bytes);
 metadata_access_disable();
 if (!fault)
  return 1;

 end = start + bytes;
 while (end > fault && end[-1] == value)
  end--;

 if (slab_add_kunit_errors())
  goto skip_bug_print;

 pr_err("[%s overwritten] 0x%p-0x%p @offset=%tu. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
        what, fault, end - 1, fault - addr, fault[0], value);

 if (slab_obj_print)
  object_err(s, slab, object, "Object corrupt");

skip_bug_print:
 restore_bytes(s, what, value, fault, end);
 return 0;
}

/*
 * Object layout:
 *
 * object address
 *  Bytes of the object to be managed.
 *  If the freepointer may overlay the object then the free
 * pointer is at the middle of the object.
 *
 *  Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
 *  0xa5 (POISON_END)
 *
 * object + s->object_size
 *  Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
 *  Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
 *  object_size == inuse.
 *
 *  We fill with 0xbb (SLUB_RED_INACTIVE) for inactive objects and with
 *  0xcc (SLUB_RED_ACTIVE) for objects in use.
 *
 * object + s->inuse
 *  Meta data starts here.
 *
 *  A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
 *  B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
 * C. Original request size for kmalloc object (SLAB_STORE_USER enabled)
 * D. Padding to reach required alignment boundary or at minimum
 *  one word if debugging is on to be able to detect writes
 *  before the word boundary.
 *
 * Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
 *
 * object + s->size
 *  Nothing is used beyond s->size.
 *
 * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
 * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
 * may be used with merged slabcaches.
 */

static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, u8 *p)
{
 unsigned long off = get_info_end(s); /* The end of info */

 if (s->flags & SLAB_STORE_USER) {
  /* We also have user information there */
  off += 2 * sizeof(struct track);

  if (s->flags & SLAB_KMALLOC)
   off += sizeof(unsigned int);
 }

 off += kasan_metadata_size(s, false);

 if (size_from_object(s) == off)
  return 1;

 return check_bytes_and_report(s, slab, p, "Object padding",
   p + off, POISON_INUSE, size_from_object(s) - off, true);
}

/* Check the pad bytes at the end of a slab page */
static pad_check_attributes void
slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 u8 *start;
 u8 *fault;
 u8 *end;
 u8 *pad;
 int length;
 int remainder;

 if (!(s->flags & SLAB_POISON))
  return;

 start = slab_address(slab);
 length = slab_size(slab);
 end = start + length;
 remainder = length % s->size;
 if (!remainder)
  return;

 pad = end - remainder;
 metadata_access_enable();
 fault = memchr_inv(kasan_reset_tag(pad), POISON_INUSE, remainder);
 metadata_access_disable();
 if (!fault)
  return;
 while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
  end--;

 slab_bug(s, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p @offset=%tu",
   fault, end - 1, fault - start);
 print_section(KERN_ERR, "Padding ", pad, remainder);
 __slab_err(slab);

 restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, fault, end);
}

static int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
     void *object, u8 val)
{
 u8 *p = object;
 u8 *endobject = object + s->object_size;
 unsigned int orig_size, kasan_meta_size;
 int ret = 1;

 if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
  if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Left Redzone",
   object - s->red_left_pad, val, s->red_left_pad, ret))
   ret = 0;

  if (!check_bytes_and_report(s, slab, object, "Right Redzone",
   endobject, val, s->inuse - s->object_size, ret))
   ret = 0;

  if (slub_debug_orig_size(s) && val == SLUB_RED_ACTIVE) {
   orig_size = get_orig_size(s, object);

   if (s->object_size > orig_size  &&
    !check_bytes_and_report(s, slab, object,
     "kmalloc Redzone", p + orig_size,
     val, s->object_size - orig_size, ret)) {
    ret = 0;
   }
  }
 } else {
  if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
   if (!check_bytes_and_report(s, slab, p, "Alignment padding",
    endobject, POISON_INUSE,
    s->inuse - s->object_size, ret))
    ret = 0;
  }
 }

 if (s->flags & SLAB_POISON) {
  if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON)) {
   /*
 * KASAN can save its free meta data inside of the
 * object at offset 0. Thus, skip checking the part of
 * the redzone that overlaps with the meta data.
 */
   kasan_meta_size = kasan_metadata_size(s, true);
   if (kasan_meta_size < s->object_size - 1 &&
       !check_bytes_and_report(s, slab, p, "Poison",
     p + kasan_meta_size, POISON_FREE,
     s->object_size - kasan_meta_size - 1, ret))
    ret = 0;
   if (kasan_meta_size < s->object_size &&
       !check_bytes_and_report(s, slab, p, "End Poison",
     p + s->object_size - 1, POISON_END, 1, ret))
    ret = 0;
  }
  /*
 * check_pad_bytes cleans up on its own.
 */
  if (!check_pad_bytes(s, slab, p))
   ret = 0;
 }

 /*
 * Cannot check freepointer while object is allocated if
 * object and freepointer overlap.
 */
 if ((freeptr_outside_object(s) || val != SLUB_RED_ACTIVE) &&
     !check_valid_pointer(s, slab, get_freepointer(s, p))) {
  object_err(s, slab, p, "Freepointer corrupt");
  /*
 * No choice but to zap it and thus lose the remainder
 * of the free objects in this slab. May cause
 * another error because the object count is now wrong.
 */
  set_freepointer(s, p, NULL);
  ret = 0;
 }

 return ret;
}

static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 int maxobj;

 if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
  slab_err(s, slab, "Not a valid slab page");
  return 0;
 }

 maxobj = order_objects(slab_order(slab), s->size);
 if (slab->objects > maxobj) {
  slab_err(s, slab, "objects %u > max %u",
   slab->objects, maxobj);
  return 0;
 }
 if (slab->inuse > slab->objects) {
  slab_err(s, slab, "inuse %u > max %u",
   slab->inuse, slab->objects);
  return 0;
 }
 if (slab->frozen) {
  slab_err(s, slab, "Slab disabled since SLUB metadata consistency check failed");
  return 0;
 }

 /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
 slab_pad_check(s, slab);
 return 1;
}

/*
 * Determine if a certain object in a slab is on the freelist. Must hold the
 * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
 */
static bool on_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *search)
{
 int nr = 0;
 void *fp;
 void *object = NULL;
 int max_objects;

 fp = slab->freelist;
 while (fp && nr <= slab->objects) {
  if (fp == search)
   return true;
  if (!check_valid_pointer(s, slab, fp)) {
   if (object) {
    object_err(s, slab, object,
     "Freechain corrupt");
    set_freepointer(s, object, NULL);
    break;
   } else {
    slab_err(s, slab, "Freepointer corrupt");
    slab->freelist = NULL;
    slab->inuse = slab->objects;
    slab_fix(s, "Freelist cleared");
    return false;
   }
  }
  object = fp;
  fp = get_freepointer(s, object);
  nr++;
 }

 if (nr > slab->objects) {
  slab_err(s, slab, "Freelist cycle detected");
  slab->freelist = NULL;
  slab->inuse = slab->objects;
  slab_fix(s, "Freelist cleared");
  return false;
 }

 max_objects = order_objects(slab_order(slab), s->size);
 if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
  max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;

 if (slab->objects != max_objects) {
  slab_err(s, slab, "Wrong number of objects. Found %d but should be %d",
    slab->objects, max_objects);
  slab->objects = max_objects;
  slab_fix(s, "Number of objects adjusted");
 }
 if (slab->inuse != slab->objects - nr) {
  slab_err(s, slab, "Wrong object count. Counter is %d but counted were %d",
    slab->inuse, slab->objects - nr);
  slab->inuse = slab->objects - nr;
  slab_fix(s, "Object count adjusted");
 }
 return search == NULL;
}

static void trace(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *object,
        int alloc)
{
 if (s->flags & SLAB_TRACE) {
  pr_info("TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
   s->name,
   alloc ? "alloc" : "free",
   object, slab->inuse,
   slab->freelist);

  if (!alloc)
   print_section(KERN_INFO, "Object ", (void *)object,
     s->object_size);

  dump_stack();
 }
}

/*
 * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
 */
static void add_full(struct kmem_cache *s,
 struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
{
 if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  return;

 lockdep_assert_held(&n->list_lock);
 list_add(&slab->slab_list, &n->full);
}

static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab)
{
 if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  return;

 lockdep_assert_held(&n->list_lock);
 list_del(&slab->slab_list);
}

static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
{
 return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
}

static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
{
 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);

 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
}
static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
{
 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);

 atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
 atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
}

/* Object debug checks for alloc/free paths */
static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON))
  return;

 init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
 init_tracking(s, object);
}

static
void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr)
{
 if (!kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_POISON))
  return;

 metadata_access_enable();
 memset(kasan_reset_tag(addr), POISON_INUSE, slab_size(slab));
 metadata_access_disable();
}

static inline int alloc_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
     struct slab *slab, void *object)
{
 if (!check_slab(s, slab))
  return 0;

 if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
  object_err(s, slab, object, "Freelist Pointer check fails");
  return 0;
 }

 if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_INACTIVE))
  return 0;

 return 1;
}

static noinline bool alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
   struct slab *slab, void *object, int orig_size)
{
 if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
  if (!alloc_consistency_checks(s, slab, object))
   goto bad;
 }

 /* Success. Perform special debug activities for allocs */
 trace(s, slab, object, 1);
 set_orig_size(s, object, orig_size);
 init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
 return true;

bad:
 if (folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
  /*
 * If this is a slab page then lets do the best we can
 * to avoid issues in the future. Marking all objects
 * as used avoids touching the remaining objects.
 */
  slab_fix(s, "Marking all objects used");
  slab->inuse = slab->objects;
  slab->freelist = NULL;
  slab->frozen = 1; /* mark consistency-failed slab as frozen */
 }
 return false;
}

static inline int free_consistency_checks(struct kmem_cache *s,
  struct slab *slab, void *object, unsigned long addr)
{
 if (!check_valid_pointer(s, slab, object)) {
  slab_err(s, slab, "Invalid object pointer 0x%p", object);
  return 0;
 }

 if (on_freelist(s, slab, object)) {
  object_err(s, slab, object, "Object already free");
  return 0;
 }

 if (!check_object(s, slab, object, SLUB_RED_ACTIVE))
  return 0;

 if (unlikely(s != slab->slab_cache)) {
  if (!folio_test_slab(slab_folio(slab))) {
   slab_err(s, slab, "Attempt to free object(0x%p) outside of slab",
     object);
  } else if (!slab->slab_cache) {
   slab_err(NULL, slab, "No slab cache for object 0x%p",
     object);
  } else {
   object_err(s, slab, object,
       "page slab pointer corrupt.");
  }
  return 0;
 }
 return 1;
}

/*
 * Parse a block of slab_debug options. Blocks are delimited by ';'
 *
 * @str:    start of block
 * @flags:  returns parsed flags, or DEBUG_DEFAULT_FLAGS if none specified
 * @slabs:  return start of list of slabs, or NULL when there's no list
 * @init:   assume this is initial parsing and not per-kmem-create parsing
 *
 * returns the start of next block if there's any, or NULL
 */
static char *
parse_slub_debug_flags(char *str, slab_flags_t *flags, char **slabs, bool init)
{
 bool higher_order_disable = false;

 /* Skip any completely empty blocks */
 while (*str && *str == ';')
  str++;

 if (*str == ',') {
  /*
 * No options but restriction on slabs. This means full
 * debugging for slabs matching a pattern.
 */
  *flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
  goto check_slabs;
 }
 *flags = 0;

 /* Determine which debug features should be switched on */
 for (; *str && *str != ',' && *str != ';'; str++) {
  switch (tolower(*str)) {
  case '-':
   *flags = 0;
   break;
  case 'f':
   *flags |= SLAB_CONSISTENCY_CHECKS;
   break;
  case 'z':
   *flags |= SLAB_RED_ZONE;
   break;
  case 'p':
   *flags |= SLAB_POISON;
   break;
  case 'u':
   *flags |= SLAB_STORE_USER;
   break;
  case 't':
   *flags |= SLAB_TRACE;
   break;
  case 'a':
   *flags |= SLAB_FAILSLAB;
   break;
  case 'o':
   /*
 * Avoid enabling debugging on caches if its minimum
 * order would increase as a result.
 */
   higher_order_disable = true;
   break;
  default:
   if (init)
    pr_err("slab_debug option '%c' unknown. skipped\n", *str);
  }
 }
check_slabs:
 if (*str == ',')
  *slabs = ++str;
 else
  *slabs = NULL;

 /* Skip over the slab list */
 while (*str && *str != ';')
  str++;

 /* Skip any completely empty blocks */
 while (*str && *str == ';')
  str++;

 if (init && higher_order_disable)
  disable_higher_order_debug = 1;

 if (*str)
  return str;
 else
  return NULL;
}

static int __init setup_slub_debug(char *str)
{
 slab_flags_t flags;
 slab_flags_t global_flags;
 char *saved_str;
 char *slab_list;
 bool global_slub_debug_changed = false;
 bool slab_list_specified = false;

 global_flags = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
 if (*str++ != '=' || !*str)
  /*
 * No options specified. Switch on full debugging.
 */
  goto out;

 saved_str = str;
 while (str) {
  str = parse_slub_debug_flags(str, &flags, &slab_list, true);

  if (!slab_list) {
   global_flags = flags;
   global_slub_debug_changed = true;
  } else {
   slab_list_specified = true;
   if (flags & SLAB_STORE_USER)
    stack_depot_request_early_init();
  }
 }

 /*
 * For backwards compatibility, a single list of flags with list of
 * slabs means debugging is only changed for those slabs, so the global
 * slab_debug should be unchanged (0 or DEBUG_DEFAULT_FLAGS, depending
 * on CONFIG_SLUB_DEBUG_ON). We can extended that to multiple lists as
 * long as there is no option specifying flags without a slab list.
 */
 if (slab_list_specified) {
  if (!global_slub_debug_changed)
   global_flags = slub_debug;
  slub_debug_string = saved_str;
 }
out:
 slub_debug = global_flags;
 if (slub_debug & SLAB_STORE_USER)
  stack_depot_request_early_init();
 if (slub_debug != 0 || slub_debug_string)
  static_branch_enable(&slub_debug_enabled);
 else
  static_branch_disable(&slub_debug_enabled);
 if ((static_branch_unlikely(&init_on_alloc) ||
      static_branch_unlikely(&init_on_free)) &&
     (slub_debug & SLAB_POISON))
  pr_info("mem auto-init: SLAB_POISON will take precedence over init_on_alloc/init_on_free\n");
 return 1;
}

__setup("slab_debug", setup_slub_debug);
__setup_param("slub_debug", slub_debug, setup_slub_debug, 0);

/*
 * kmem_cache_flags - apply debugging options to the cache
 * @flags: flags to set
 * @name: name of the cache
 *
 * Debug option(s) are applied to @flags. In addition to the debug
 * option(s), if a slab name (or multiple) is specified i.e.
 * slab_debug=<Debug-Options>,<slab name1>,<slab name2> ...
 * then only the select slabs will receive the debug option(s).
 */
slab_flags_t kmem_cache_flags(slab_flags_t flags, const char *name)
{
 char *iter;
 size_t len;
 char *next_block;
 slab_flags_t block_flags;
 slab_flags_t slub_debug_local = slub_debug;

 if (flags & SLAB_NO_USER_FLAGS)
  return flags;

 /*
 * If the slab cache is for debugging (e.g. kmemleak) then
 * don't store user (stack trace) information by default,
 * but let the user enable it via the command line below.
 */
 if (flags & SLAB_NOLEAKTRACE)
  slub_debug_local &= ~SLAB_STORE_USER;

 len = strlen(name);
 next_block = slub_debug_string;
 /* Go through all blocks of debug options, see if any matches our slab's name */
 while (next_block) {
  next_block = parse_slub_debug_flags(next_block, &block_flags, &iter, false);
  if (!iter)
   continue;
  /* Found a block that has a slab list, search it */
  while (*iter) {
   char *end, *glob;
   size_t cmplen;

   end = strchrnul(iter, ',');
   if (next_block && next_block < end)
    end = next_block - 1;

   glob = strnchr(iter, end - iter, '*');
   if (glob)
    cmplen = glob - iter;
   else
    cmplen = max_t(size_t, len, (end - iter));

   if (!strncmp(name, iter, cmplen)) {
    flags |= block_flags;
    return flags;
   }

   if (!*end || *end == ';')
    break;
   iter = end + 1;
  }
 }

 return flags | slub_debug_local;
}
#else /* !CONFIG_SLUB_DEBUG */
static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, void *object) {}
static inline
void setup_slab_debug(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *addr) {}

static inline bool alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
 struct slab *slab, void *object, int orig_size) { return true; }

static inline bool free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
 struct slab *slab, void *head, void *tail, int *bulk_cnt,
 unsigned long addr, depot_stack_handle_t handle) { return true; }

static inline void slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct slab *slab) {}
static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
   void *object, u8 val) { return 1; }
static inline depot_stack_handle_t set_track_prepare(gfp_t gfp_flags) { return 0; }
static inline void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
        enum track_item alloc, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags) {}
static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
     struct slab *slab) {}
static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
     struct slab *slab) {}
slab_flags_t kmem_cache_flags(slab_flags_t flags, const char *name)
{
 return flags;
}
#define slub_debug 0

#define disable_higher_order_debug 0

static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
       { return 0; }
static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
       int objects) {}
static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
       int objects) {}
#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
static bool freelist_corrupted(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
          void **freelist, void *nextfree)
{
 return false;
}
#endif
#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */

#ifdef CONFIG_SLAB_OBJ_EXT

#ifdef CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_DEBUG

static inline void mark_objexts_empty(struct slabobj_ext *obj_exts)
{
 struct slabobj_ext *slab_exts;
 struct slab *obj_exts_slab;

 obj_exts_slab = virt_to_slab(obj_exts);
 slab_exts = slab_obj_exts(obj_exts_slab);
 if (slab_exts) {
  unsigned int offs = obj_to_index(obj_exts_slab->slab_cache,
       obj_exts_slab, obj_exts);

  if (unlikely(is_codetag_empty(&slab_exts[offs].ref)))
   return;

  /* codetag should be NULL here */
  WARN_ON(slab_exts[offs].ref.ct);
  set_codetag_empty(&slab_exts[offs].ref);
 }
}

static inline bool mark_failed_objexts_alloc(struct slab *slab)
{
 return cmpxchg(&slab->obj_exts, 0, OBJEXTS_ALLOC_FAIL) == 0;
}

static inline void handle_failed_objexts_alloc(unsigned long obj_exts,
   struct slabobj_ext *vec, unsigned int objects)
{
 /*
 * If vector previously failed to allocate then we have live
 * objects with no tag reference. Mark all references in this
 * vector as empty to avoid warnings later on.
 */
 if (obj_exts & OBJEXTS_ALLOC_FAIL) {
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < objects; i++)
   set_codetag_empty(&vec[i].ref);
 }
}

#else /* CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_DEBUG */

static inline void mark_objexts_empty(struct slabobj_ext *obj_exts) {}
static inline bool mark_failed_objexts_alloc(struct slab *slab) { return false; }
static inline void handle_failed_objexts_alloc(unsigned long obj_exts,
   struct slabobj_ext *vec, unsigned int objects) {}

#endif /* CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_DEBUG */

/*
 * The allocated objcg pointers array is not accounted directly.
 * Moreover, it should not come from DMA buffer and is not readily
 * reclaimable. So those GFP bits should be masked off.
 */
#define OBJCGS_CLEAR_MASK (__GFP_DMA | __GFP_RECLAIMABLE | \
    __GFP_ACCOUNT | __GFP_NOFAIL)

static inline void init_slab_obj_exts(struct slab *slab)
{
 slab->obj_exts = 0;
}

int alloc_slab_obj_exts(struct slab *slab, struct kmem_cache *s,
          gfp_t gfp, bool new_slab)
{
 unsigned int objects = objs_per_slab(s, slab);
 unsigned long new_exts;
 unsigned long old_exts;
 struct slabobj_ext *vec;

 gfp &= ~OBJCGS_CLEAR_MASK;
 /* Prevent recursive extension vector allocation */
 gfp |= __GFP_NO_OBJ_EXT;
 vec = kcalloc_node(objects, sizeof(struct slabobj_ext), gfp,
      slab_nid(slab));
 if (!vec) {
  /*
 * Try to mark vectors which failed to allocate.
 * If this operation fails, there may be a racing process
 * that has already completed the allocation.
 */
  if (!mark_failed_objexts_alloc(slab) &&
      slab_obj_exts(slab))
   return 0;

  return -ENOMEM;
 }

 new_exts = (unsigned long)vec;
#ifdef CONFIG_MEMCG
 new_exts |= MEMCG_DATA_OBJEXTS;
#endif
retry:
 old_exts = READ_ONCE(slab->obj_exts);
 handle_failed_objexts_alloc(old_exts, vec, objects);
 if (new_slab) {
  /*
 * If the slab is brand new and nobody can yet access its
 * obj_exts, no synchronization is required and obj_exts can
 * be simply assigned.
 */
  slab->obj_exts = new_exts;
 } else if (old_exts & ~OBJEXTS_FLAGS_MASK) {
  /*
 * If the slab is already in use, somebody can allocate and
 * assign slabobj_exts in parallel. In this case the existing
 * objcg vector should be reused.
 */
  mark_objexts_empty(vec);
  kfree(vec);
  return 0;
 } else if (cmpxchg(&slab->obj_exts, old_exts, new_exts) != old_exts) {
  /* Retry if a racing thread changed slab->obj_exts from under us. */
  goto retry;
 }

 kmemleak_not_leak(vec);
 return 0;
}

static inline void free_slab_obj_exts(struct slab *slab)
{
 struct slabobj_ext *obj_exts;

 obj_exts = slab_obj_exts(slab);
 if (!obj_exts) {
  /*
 * If obj_exts allocation failed, slab->obj_exts is set to
 * OBJEXTS_ALLOC_FAIL. In this case, we end up here and should
 * clear the flag.
 */
  slab->obj_exts = 0;
  return;
 }

 /*
 * obj_exts was created with __GFP_NO_OBJ_EXT flag, therefore its
 * corresponding extension will be NULL. alloc_tag_sub() will throw a
 * warning if slab has extensions but the extension of an object is
 * NULL, therefore replace NULL with CODETAG_EMPTY to indicate that
 * the extension for obj_exts is expected to be NULL.
 */
 mark_objexts_empty(obj_exts);
 kfree(obj_exts);
 slab->obj_exts = 0;
}

#else /* CONFIG_SLAB_OBJ_EXT */

static inline void init_slab_obj_exts(struct slab *slab)
{
}

static int alloc_slab_obj_exts(struct slab *slab, struct kmem_cache *s,
          gfp_t gfp, bool new_slab)
{
 return 0;
}

static inline void free_slab_obj_exts(struct slab *slab)
{
}

#endif /* CONFIG_SLAB_OBJ_EXT */

#ifdef CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING

static inline struct slabobj_ext *
prepare_slab_obj_exts_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *p)
{
 struct slab *slab;

 if (!p)
  return NULL;

 if (s->flags & (SLAB_NO_OBJ_EXT | SLAB_NOLEAKTRACE))
  return NULL;

 if (flags & __GFP_NO_OBJ_EXT)
  return NULL;

 slab = virt_to_slab(p);
 if (!slab_obj_exts(slab) &&
     alloc_slab_obj_exts(slab, s, flags, false)) {
  pr_warn_once("%s, %s: Failed to create slab extension vector!\n",
        __func__, s->name);
  return NULL;
 }

 return slab_obj_exts(slab) + obj_to_index(s, slab, p);
}

/* Should be called only if mem_alloc_profiling_enabled() */
static noinline void
__alloc_tagging_slab_alloc_hook(struct kmem_cache *s, void *object, gfp_t flags)
{
 struct slabobj_ext *obj_exts;

 obj_exts = prepare_slab_obj_exts_hook(s, flags, object);
 /*
 * Currently obj_exts is used only for allocation profiling.
 * If other users appear then mem_alloc_profiling_enabled()
 * check should be added before alloc_tag_add().
 */
 if (likely(obj_exts))
  alloc_tag_add(&obj_exts->ref, current->alloc_tag, s->size);
}

static inline void
alloc_tagging_slab_alloc_hook(struct kmem_cache *s, void *object, gfp_t flags)
{
 if (mem_alloc_profiling_enabled())
  __alloc_tagging_slab_alloc_hook(s, object, flags);
}

/* Should be called only if mem_alloc_profiling_enabled() */
static noinline void
__alloc_tagging_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void **p,
          int objects)
{
 struct slabobj_ext *obj_exts;
 int i;

 /* slab->obj_exts might not be NULL if it was created for MEMCG accounting. */
 if (s->flags & (SLAB_NO_OBJ_EXT | SLAB_NOLEAKTRACE))
  return;

 obj_exts = slab_obj_exts(slab);
 if (!obj_exts)
  return;

 for (i = 0; i < objects; i++) {
  unsigned int off = obj_to_index(s, slab, p[i]);

  alloc_tag_sub(&obj_exts[off].ref, s->size);
 }
}

static inline void
alloc_tagging_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void **p,
        int objects)
{
 if (mem_alloc_profiling_enabled())
  __alloc_tagging_slab_free_hook(s, slab, p, objects);
}

#else /* CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING */

static inline void
alloc_tagging_slab_alloc_hook(struct kmem_cache *s, void *object, gfp_t flags)
{
}

static inline void
alloc_tagging_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void **p,
        int objects)
{
}

#endif /* CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING */


#ifdef CONFIG_MEMCG

static void memcg_alloc_abort_single(struct kmem_cache *s, void *object);

static __fastpath_inline
bool memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
    gfp_t flags, size_t size, void **p)
{
 if (likely(!memcg_kmem_online()))
  return true;

 if (likely(!(flags & __GFP_ACCOUNT) && !(s->flags & SLAB_ACCOUNT)))
  return true;

 if (likely(__memcg_slab_post_alloc_hook(s, lru, flags, size, p)))
  return true;

 if (likely(size == 1)) {
  memcg_alloc_abort_single(s, *p);
  *p = NULL;
 } else {
  kmem_cache_free_bulk(s, size, p);
 }

 return false;
}

static __fastpath_inline
void memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void **p,
     int objects)
{
 struct slabobj_ext *obj_exts;

 if (!memcg_kmem_online())
  return;

 obj_exts = slab_obj_exts(slab);
 if (likely(!obj_exts))
  return;

 __memcg_slab_free_hook(s, slab, p, objects, obj_exts);
}

static __fastpath_inline
bool memcg_slab_post_charge(void *p, gfp_t flags)
{
 struct slabobj_ext *slab_exts;
 struct kmem_cache *s;
 struct folio *folio;
 struct slab *slab;
 unsigned long off;

 folio = virt_to_folio(p);
 if (!folio_test_slab(folio)) {
  int size;

  if (folio_memcg_kmem(folio))
   return true;

  if (__memcg_kmem_charge_page(folio_page(folio, 0), flags,
          folio_order(folio)))
   return false;

  /*
 * This folio has already been accounted in the global stats but
 * not in the memcg stats. So, subtract from the global and use
 * the interface which adds to both global and memcg stats.
 */
  size = folio_size(folio);
  node_stat_mod_folio(folio, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B, -size);
  lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B, size);
  return true;
 }

 slab = folio_slab(folio);
 s = slab->slab_cache;

 /*
 * Ignore KMALLOC_NORMAL cache to avoid possible circular dependency
 * of slab_obj_exts being allocated from the same slab and thus the slab
 * becoming effectively unfreeable.
 */
 if (is_kmalloc_normal(s))
  return true;

 /* Ignore already charged objects. */
 slab_exts = slab_obj_exts(slab);
 if (slab_exts) {
  off = obj_to_index(s, slab, p);
  if (unlikely(slab_exts[off].objcg))
   return true;
 }

 return __memcg_slab_post_alloc_hook(s, NULL, flags, 1, &p);
}

#else /* CONFIG_MEMCG */
static inline bool memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s,
           struct list_lru *lru,
           gfp_t flags, size_t size,
           void **p)
{
 return true;
}

static inline void memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
     void **p, int objects)
{
}

static inline bool memcg_slab_post_charge(void *p, gfp_t flags)
{
 return true;
}
#endif /* CONFIG_MEMCG */

#ifdef CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG
static void slab_free_after_rcu_debug(struct rcu_head *rcu_head);

struct rcu_delayed_free {
 struct rcu_head head;
 void *object;
};
#endif

/*
 * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
 * production configuration these hooks all should produce no code at all.
 *
 * Returns true if freeing of the object can proceed, false if its reuse
 * was delayed by CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG or KASAN quarantine, or it was returned
 * to KFENCE.
 */
static __always_inline
bool slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x, bool init,
      bool after_rcu_delay)
{
 /* Are the object contents still accessible? */
 bool still_accessible = (s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) && !after_rcu_delay;

 kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
 kmsan_slab_free(s, x);

 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);

 if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
  debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);

 /* Use KCSAN to help debug racy use-after-free. */
 if (!still_accessible)
  __kcsan_check_access(x, s->object_size,
         KCSAN_ACCESS_WRITE | KCSAN_ACCESS_ASSERT);

 if (kfence_free(x))
  return false;

 /*
 * Give KASAN a chance to notice an invalid free operation before we
 * modify the object.
 */
 if (kasan_slab_pre_free(s, x))
  return false;

#ifdef CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG
 if (still_accessible) {
  struct rcu_delayed_free *delayed_free;

  delayed_free = kmalloc(sizeof(*delayed_free), GFP_NOWAIT);
  if (delayed_free) {
   /*
 * Let KASAN track our call stack as a "related work
 * creation", just like if the object had been freed
 * normally via kfree_rcu().
 * We have to do this manually because the rcu_head is
 * not located inside the object.
 */
   kasan_record_aux_stack(x);

   delayed_free->object = x;
   call_rcu(&delayed_free->head, slab_free_after_rcu_debug);
   return false;
  }
 }
#endif /* CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG */

 /*
 * As memory initialization might be integrated into KASAN,
 * kasan_slab_free and initialization memset's must be
 * kept together to avoid discrepancies in behavior.
 *
 * The initialization memset's clear the object and the metadata,
 * but don't touch the SLAB redzone.
 *
 * The object's freepointer is also avoided if stored outside the
 * object.
 */
 if (unlikely(init)) {
  int rsize;
  unsigned int inuse, orig_size;

  inuse = get_info_end(s);
  orig_size = get_orig_size(s, x);
  if (!kasan_has_integrated_init())
   memset(kasan_reset_tag(x), 0, orig_size);
  rsize = (s->flags & SLAB_RED_ZONE) ? s->red_left_pad : 0;
  memset((char *)kasan_reset_tag(x) + inuse, 0,
         s->size - inuse - rsize);
  /*
 * Restore orig_size, otherwize kmalloc redzone overwritten
 * would be reported
 */
  set_orig_size(s, x, orig_size);

 }
 /* KASAN might put x into memory quarantine, delaying its reuse. */
 return !kasan_slab_free(s, x, init, still_accessible);
}

static __fastpath_inline
bool slab_free_freelist_hook(struct kmem_cache *s, void **head, void **tail,
        int *cnt)
{

 void *object;
 void *next = *head;
 void *old_tail = *tail;
 bool init;

 if (is_kfence_address(next)) {
  slab_free_hook(s, next, false, false);
  return false;
 }

 /* Head and tail of the reconstructed freelist */
 *head = NULL;
 *tail = NULL;

 init = slab_want_init_on_free(s);

 do {
  object = next;
  next = get_freepointer(s, object);

  /* If object's reuse doesn't have to be delayed */
  if (likely(slab_free_hook(s, object, init, false))) {
   /* Move object to the new freelist */
   set_freepointer(s, object, *head);
   *head = object;
   if (!*tail)
    *tail = object;
  } else {
   /*
 * Adjust the reconstructed freelist depth
 * accordingly if object's reuse is delayed.
 */
   --(*cnt);
  }
 } while (object != old_tail);

 return *head != NULL;
}

static void *setup_object(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 setup_object_debug(s, object);
 object = kasan_init_slab_obj(s, object);
 if (unlikely(s->ctor)) {
  kasan_unpoison_new_object(s, object);
  s->ctor(object);
  kasan_poison_new_object(s, object);
 }
 return object;
}

/*
 * Slab allocation and freeing
 */
static inline struct slab *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
  struct kmem_cache_order_objects oo)
{
 struct folio *folio;
 struct slab *slab;
 unsigned int order = oo_order(oo);

 if (node == NUMA_NO_NODE)
  folio = (struct folio *)alloc_frozen_pages(flags, order);
 else
  folio = (struct folio *)__alloc_frozen_pages(flags, order, node, NULL);

 if (!folio)
  return NULL;

 slab = folio_slab(folio);
 __folio_set_slab(folio);
 if (folio_is_pfmemalloc(folio))
  slab_set_pfmemalloc(slab);

 return slab;
}

#ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM
/* Pre-initialize the random sequence cache */
static int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
{
 unsigned int count = oo_objects(s->oo);
 int err;

 /* Bailout if already initialised */
 if (s->random_seq)
  return 0;

 err = cache_random_seq_create(s, count, GFP_KERNEL);
 if (err) {
  pr_err("SLUB: Unable to initialize free list for %s\n",
   s->name);
  return err;
 }

 /* Transform to an offset on the set of pages */
 if (s->random_seq) {
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < count; i++)
   s->random_seq[i] *= s->size;
 }
 return 0;
}

/* Initialize each random sequence freelist per cache */
static void __init init_freelist_randomization(void)
{
 struct kmem_cache *s;

 mutex_lock(&slab_mutex);

 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
  init_cache_random_seq(s);

 mutex_unlock(&slab_mutex);
}

/* Get the next entry on the pre-computed freelist randomized */
static void *next_freelist_entry(struct kmem_cache *s,
    unsigned long *pos, void *start,
    unsigned long page_limit,
    unsigned long freelist_count)
{
 unsigned int idx;

 /*
 * If the target page allocation failed, the number of objects on the
 * page might be smaller than the usual size defined by the cache.
 */
 do {
  idx = s->random_seq[*pos];
  *pos += 1;
  if (*pos >= freelist_count)
   *pos = 0;
 } while (unlikely(idx >= page_limit));

 return (char *)start + idx;
}

/* Shuffle the single linked freelist based on a random pre-computed sequence */
static bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 void *start;
 void *cur;
 void *next;
 unsigned long idx, pos, page_limit, freelist_count;

 if (slab->objects < 2 || !s->random_seq)
  return false;

 freelist_count = oo_objects(s->oo);
 pos = get_random_u32_below(freelist_count);

 page_limit = slab->objects * s->size;
 start = fixup_red_left(s, slab_address(slab));

 /* First entry is used as the base of the freelist */
 cur = next_freelist_entry(s, &pos, start, page_limit, freelist_count);
 cur = setup_object(s, cur);
 slab->freelist = cur;

 for (idx = 1; idx < slab->objects; idx++) {
  next = next_freelist_entry(s, &pos, start, page_limit,
   freelist_count);
  next = setup_object(s, next);
  set_freepointer(s, cur, next);
  cur = next;
 }
 set_freepointer(s, cur, NULL);

 return true;
}
#else
static inline int init_cache_random_seq(struct kmem_cache *s)
{
 return 0;
}
static inline void init_freelist_randomization(void) { }
static inline bool shuffle_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 return false;
}
#endif /* CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM */

static __always_inline void account_slab(struct slab *slab, int order,
      struct kmem_cache *s, gfp_t gfp)
{
 if (memcg_kmem_online() && (s->flags & SLAB_ACCOUNT))
  alloc_slab_obj_exts(slab, s, gfp, true);

 mod_node_page_state(slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
       PAGE_SIZE << order);
}

static __always_inline void unaccount_slab(struct slab *slab, int order,
        struct kmem_cache *s)
{
 /*
 * The slab object extensions should now be freed regardless of
 * whether mem_alloc_profiling_enabled() or not because profiling
 * might have been disabled after slab->obj_exts got allocated.
 */
 free_slab_obj_exts(slab);

 mod_node_page_state(slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
       -(PAGE_SIZE << order));
}

static struct slab *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
{
 struct slab *slab;
 struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
 gfp_t alloc_gfp;
 void *start, *p, *next;
 int idx;
 bool shuffle;

 flags &= gfp_allowed_mask;

 flags |= s->allocflags;

 /*
 * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
 * so we fall-back to the minimum order allocation.
 */
 alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
 if ((alloc_gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) && oo_order(oo) > oo_order(s->min))
  alloc_gfp = (alloc_gfp | __GFP_NOMEMALLOC) & ~__GFP_RECLAIM;

 slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
 if (unlikely(!slab)) {
  oo = s->min;
  alloc_gfp = flags;
  /*
 * Allocation may have failed due to fragmentation.
 * Try a lower order alloc if possible
 */
  slab = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
  if (unlikely(!slab))
   return NULL;
  stat(s, ORDER_FALLBACK);
 }

 slab->objects = oo_objects(oo);
 slab->inuse = 0;
 slab->frozen = 0;
 init_slab_obj_exts(slab);

 account_slab(slab, oo_order(oo), s, flags);

 slab->slab_cache = s;

 kasan_poison_slab(slab);

 start = slab_address(slab);

 setup_slab_debug(s, slab, start);

 shuffle = shuffle_freelist(s, slab);

 if (!shuffle) {
  start = fixup_red_left(s, start);
  start = setup_object(s, start);
  slab->freelist = start;
  for (idx = 0, p = start; idx < slab->objects - 1; idx++) {
   next = p + s->size;
   next = setup_object(s, next);
   set_freepointer(s, p, next);
   p = next;
  }
  set_freepointer(s, p, NULL);
 }

 return slab;
}

static struct slab *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
{
 if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
  flags = kmalloc_fix_flags(flags);

 WARN_ON_ONCE(s->ctor && (flags & __GFP_ZERO));

 return allocate_slab(s,
  flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
}

static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 struct folio *folio = slab_folio(slab);
 int order = folio_order(folio);
 int pages = 1 << order;

 __slab_clear_pfmemalloc(slab);
 folio->mapping = NULL;
 __folio_clear_slab(folio);
 mm_account_reclaimed_pages(pages);
 unaccount_slab(slab, order, s);
 free_frozen_pages(&folio->page, order);
}

static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
{
 struct slab *slab = container_of(h, struct slab, rcu_head);

 __free_slab(slab->slab_cache, slab);
}

static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)) {
  void *p;

  slab_pad_check(s, slab);
  for_each_object(p, s, slab_address(slab), slab->objects)
   check_object(s, slab, p, SLUB_RED_INACTIVE);
 }

 if (unlikely(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU))
  call_rcu(&slab->rcu_head, rcu_free_slab);
 else
  __free_slab(s, slab);
}

static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 dec_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);
 free_slab(s, slab);
}

static inline bool slab_test_node_partial(const struct slab *slab)
{
 return test_bit(SL_partial, &slab->flags);
}

static inline void slab_set_node_partial(struct slab *slab)
{
 set_bit(SL_partial, &slab->flags);
}

static inline void slab_clear_node_partial(struct slab *slab)
{
 clear_bit(SL_partial, &slab->flags);
}

/*
 * Management of partially allocated slabs.
 */
static inline void
__add_partial(struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab, int tail)
{
 n->nr_partial++;
 if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
  list_add_tail(&slab->slab_list, &n->partial);
 else
  list_add(&slab->slab_list, &n->partial);
 slab_set_node_partial(slab);
}

static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
    struct slab *slab, int tail)
{
 lockdep_assert_held(&n->list_lock);
 __add_partial(n, slab, tail);
}

static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
     struct slab *slab)
{
 lockdep_assert_held(&n->list_lock);
 list_del(&slab->slab_list);
 slab_clear_node_partial(slab);
 n->nr_partial--;
}

/*
 * Called only for kmem_cache_debug() caches instead of remove_partial(), with a
 * slab from the n->partial list. Remove only a single object from the slab, do
 * the alloc_debug_processing() checks and leave the slab on the list, or move
 * it to full list if it was the last free object.
 */
static void *alloc_single_from_partial(struct kmem_cache *s,
  struct kmem_cache_node *n, struct slab *slab, int orig_size)
{
 void *object;

 lockdep_assert_held(&n->list_lock);

 object = slab->freelist;
 slab->freelist = get_freepointer(s, object);
 slab->inuse++;

 if (!alloc_debug_processing(s, slab, object, orig_size)) {
  if (folio_test_slab(slab_folio(slab)))
   remove_partial(n, slab);
  return NULL;
 }

 if (slab->inuse == slab->objects) {
  remove_partial(n, slab);
  add_full(s, n, slab);
 }

 return object;
}

/*
 * Called only for kmem_cache_debug() caches to allocate from a freshly
 * allocated slab. Allocate a single object instead of whole freelist
 * and put the slab to the partial (or full) list.
 */
static void *alloc_single_from_new_slab(struct kmem_cache *s,
     struct slab *slab, int orig_size)
{
 int nid = slab_nid(slab);
 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, nid);
 unsigned long flags;
 void *object;


 object = slab->freelist;
 slab->freelist = get_freepointer(s, object);
 slab->inuse = 1;

 if (!alloc_debug_processing(s, slab, object, orig_size))
  /*
 * It's not really expected that this would fail on a
 * freshly allocated slab, but a concurrent memory
 * corruption in theory could cause that.
 */
  return NULL;

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);

 if (slab->inuse == slab->objects)
  add_full(s, n, slab);
 else
  add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_HEAD);

 inc_slabs_node(s, nid, slab->objects);
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);

 return object;
}

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain);
#else
static inline void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
       int drain) { }
#endif
static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags);

/*
 * Try to allocate a partial slab from a specific node.
 */
static struct slab *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
         struct kmem_cache_node *n,
         struct partial_context *pc)
{
 struct slab *slab, *slab2, *partial = NULL;
 unsigned long flags;
 unsigned int partial_slabs = 0;

 /*
 * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
 * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
 * partial slab and there is none available then get_partial()
 * will return NULL.
 */
 if (!n || !n->nr_partial)
  return NULL;

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
 list_for_each_entry_safe(slab, slab2, &n->partial, slab_list) {
  if (!pfmemalloc_match(slab, pc->flags))
   continue;

  if (IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_TINY) || kmem_cache_debug(s)) {
   void *object = alloc_single_from_partial(s, n, slab,
       pc->orig_size);
   if (object) {
    partial = slab;
    pc->object = object;
    break;
   }
   continue;
  }

  remove_partial(n, slab);

  if (!partial) {
   partial = slab;
   stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);

   if ((slub_get_cpu_partial(s) == 0)) {
    break;
   }
  } else {
   put_cpu_partial(s, slab, 0);
   stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);

   if (++partial_slabs > slub_get_cpu_partial(s) / 2) {
    break;
   }
  }
 }
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 return partial;
}

/*
 * Get a slab from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
 */
static struct slab *get_any_partial(struct kmem_cache *s,
        struct partial_context *pc)
{
#ifdef CONFIG_NUMA
 struct zonelist *zonelist;
 struct zoneref *z;
 struct zone *zone;
 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(pc->flags);
 struct slab *slab;
 unsigned int cpuset_mems_cookie;

 /*
 * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
 * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
 * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
 * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
 *
 * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
 * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
 * may return off node objects because partial slabs are obtained
 * from other nodes and filled up.
 *
 * If /sys/kernel/slab/xx/remote_node_defrag_ratio is set to 100
 * (which makes defrag_ratio = 1000) then every (well almost)
 * allocation will first attempt to defrag slab caches on other nodes.
 * This means scanning over all nodes to look for partial slabs which
 * may be expensive if we do it every time we are trying to find a slab
 * with available objects.
 */
 if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
   get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
  return NULL;

 do {
  cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
  zonelist = node_zonelist(mempolicy_slab_node(), pc->flags);
  for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, highest_zoneidx) {
   struct kmem_cache_node *n;

   n = get_node(s, zone_to_nid(zone));

   if (n && cpuset_zone_allowed(zone, pc->flags) &&
     n->nr_partial > s->min_partial) {
    slab = get_partial_node(s, n, pc);
    if (slab) {
     /*
 * Don't check read_mems_allowed_retry()
 * here - if mems_allowed was updated in
 * parallel, that was a harmless race
 * between allocation and the cpuset
 * update
 */
     return slab;
    }
   }
  }
 } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
#endif /* CONFIG_NUMA */
 return NULL;
}

/*
 * Get a partial slab, lock it and return it.
 */
static struct slab *get_partial(struct kmem_cache *s, int node,
    struct partial_context *pc)
{
 struct slab *slab;
 int searchnode = node;

 if (node == NUMA_NO_NODE)
  searchnode = numa_mem_id();

 slab = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), pc);
 if (slab || (node != NUMA_NO_NODE && (pc->flags & __GFP_THISNODE)))
  return slab;

 return get_any_partial(s, pc);
}

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY

#ifdef CONFIG_PREEMPTION
/*
 * Calculate the next globally unique transaction for disambiguation
 * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
 * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
 */
#define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
#else
/*
 * No preemption supported therefore also no need to check for
 * different cpus.
 */
#define TID_STEP 1
#endif /* CONFIG_PREEMPTION */

static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
{
 return tid + TID_STEP;
}

#ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
{
 return tid % TID_STEP;
}

static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
{
 return tid / TID_STEP;
}
#endif

static inline unsigned int init_tid(int cpu)
{
 return cpu;
}

static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
  const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
{
#ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
 unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);

 pr_info("%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);

#ifdef CONFIG_PREEMPTION
 if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
  pr_warn("due to cpu change %d -> %d\n",
   tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
 else
#endif
 if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
  pr_warn("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
   tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
 else
  pr_warn("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
   actual_tid, tid, next_tid(tid));
#endif
 stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
}

static void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
{
 int cpu;
 struct kmem_cache_cpu *c;

 for_each_possible_cpu(cpu) {
  c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
  local_lock_init(&c->lock);
  c->tid = init_tid(cpu);
 }
}

/*
 * Finishes removing the cpu slab. Merges cpu's freelist with slab's freelist,
 * unfreezes the slabs and puts it on the proper list.
 * Assumes the slab has been already safely taken away from kmem_cache_cpu
 * by the caller.
 */
static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
       void *freelist)
{
 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
 int free_delta = 0;
 void *nextfree, *freelist_iter, *freelist_tail;
 int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
 unsigned long flags = 0;
 struct slab new;
 struct slab old;

 if (READ_ONCE(slab->freelist)) {
  stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
  tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
 }

 /*
 * Stage one: Count the objects on cpu's freelist as free_delta and
 * remember the last object in freelist_tail for later splicing.
 */
 freelist_tail = NULL;
 freelist_iter = freelist;
 while (freelist_iter) {
  nextfree = get_freepointer(s, freelist_iter);

  /*
 * If 'nextfree' is invalid, it is possible that the object at
 * 'freelist_iter' is already corrupted.  So isolate all objects
 * starting at 'freelist_iter' by skipping them.
 */
  if (freelist_corrupted(s, slab, &freelist_iter, nextfree))
   break;

  freelist_tail = freelist_iter;
  free_delta++;

  freelist_iter = nextfree;
 }

 /*
 * Stage two: Unfreeze the slab while splicing the per-cpu
 * freelist to the head of slab's freelist.
 */
 do {
  old.freelist = READ_ONCE(slab->freelist);
  old.counters = READ_ONCE(slab->counters);
  VM_BUG_ON(!old.frozen);

  /* Determine target state of the slab */
  new.counters = old.counters;
  new.frozen = 0;
  if (freelist_tail) {
   new.inuse -= free_delta;
   set_freepointer(s, freelist_tail, old.freelist);
   new.freelist = freelist;
  } else {
   new.freelist = old.freelist;
  }
 } while (!slab_update_freelist(s, slab,
  old.freelist, old.counters,
  new.freelist, new.counters,
  "unfreezing slab"));

 /*
 * Stage three: Manipulate the slab list based on the updated state.
 */
 if (!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial) {
  stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
  discard_slab(s, slab);
  stat(s, FREE_SLAB);
 } else if (new.freelist) {
  spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
  add_partial(n, slab, tail);
  spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
  stat(s, tail);
 } else {
  stat(s, DEACTIVATE_FULL);
 }
}

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
static void __put_partials(struct kmem_cache *s, struct slab *partial_slab)
{
 struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
 struct slab *slab, *slab_to_discard = NULL;
 unsigned long flags = 0;

 while (partial_slab) {
  slab = partial_slab;
  partial_slab = slab->next;

  n2 = get_node(s, slab_nid(slab));
  if (n != n2) {
   if (n)
    spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);

   n = n2;
   spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
  }

  if (unlikely(!slab->inuse && n->nr_partial >= s->min_partial)) {
   slab->next = slab_to_discard;
   slab_to_discard = slab;
  } else {
   add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
   stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
  }
 }

 if (n)
  spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);

 while (slab_to_discard) {
  slab = slab_to_discard;
  slab_to_discard = slab_to_discard->next;

  stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
  discard_slab(s, slab);
  stat(s, FREE_SLAB);
 }
}

/*
 * Put all the cpu partial slabs to the node partial list.
 */
static void put_partials(struct kmem_cache *s)
{
 struct slab *partial_slab;
 unsigned long flags;

 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
 partial_slab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
 this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, NULL);
 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);

 if (partial_slab)
  __put_partials(s, partial_slab);
}

static void put_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
        struct kmem_cache_cpu *c)
{
 struct slab *partial_slab;

 partial_slab = slub_percpu_partial(c);
 c->partial = NULL;

 if (partial_slab)
  __put_partials(s, partial_slab);
}

/*
 * Put a slab into a partial slab slot if available.
 *
 * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
 * per node partial list.
 */
static void put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, int drain)
{
 struct slab *oldslab;
 struct slab *slab_to_put = NULL;
 unsigned long flags;
 int slabs = 0;

 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);

 oldslab = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);

 if (oldslab) {
  if (drain && oldslab->slabs >= s->cpu_partial_slabs) {
   /*
 * Partial array is full. Move the existing set to the
 * per node partial list. Postpone the actual unfreezing
 * outside of the critical section.
 */
   slab_to_put = oldslab;
   oldslab = NULL;
  } else {
   slabs = oldslab->slabs;
  }
 }

 slabs++;

 slab->slabs = slabs;
 slab->next = oldslab;

 this_cpu_write(s->cpu_slab->partial, slab);

 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);

 if (slab_to_put) {
  __put_partials(s, slab_to_put);
  stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
 }
}

#else /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */

static inline void put_partials(struct kmem_cache *s) { }
static inline void put_partials_cpu(struct kmem_cache *s,
        struct kmem_cache_cpu *c) { }

#endif /* CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL */

static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
{
 unsigned long flags;
 struct slab *slab;
 void *freelist;

 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);

 slab = c->slab;
 freelist = c->freelist;

 c->slab = NULL;
 c->freelist = NULL;
 c->tid = next_tid(c->tid);

 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);

 if (slab) {
  deactivate_slab(s, slab, freelist);
  stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
 }
}

static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
{
 struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
 void *freelist = c->freelist;
 struct slab *slab = c->slab;

 c->slab = NULL;
 c->freelist = NULL;
 c->tid = next_tid(c->tid);

 if (slab) {
  deactivate_slab(s, slab, freelist);
  stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
 }

 put_partials_cpu(s, c);
}

struct slub_flush_work {
 struct work_struct work;
 struct kmem_cache *s;
 bool skip;
};

/*
 * Flush cpu slab.
 *
 * Called from CPU work handler with migration disabled.
 */
static void flush_cpu_slab(struct work_struct *w)
{
 struct kmem_cache *s;
 struct kmem_cache_cpu *c;
 struct slub_flush_work *sfw;

 sfw = container_of(w, struct slub_flush_work, work);

 s = sfw->s;
 c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);

 if (c->slab)
  flush_slab(s, c);

 put_partials(s);
}

static bool has_cpu_slab(int cpu, struct kmem_cache *s)
{
 struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);

 return c->slab || slub_percpu_partial(c);
}

static DEFINE_MUTEX(flush_lock);
static DEFINE_PER_CPU(struct slub_flush_work, slub_flush);

static void flush_all_cpus_locked(struct kmem_cache *s)
{
 struct slub_flush_work *sfw;
 unsigned int cpu;

 lockdep_assert_cpus_held();
 mutex_lock(&flush_lock);

 for_each_online_cpu(cpu) {
  sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
  if (!has_cpu_slab(cpu, s)) {
   sfw->skip = true;
   continue;
  }
  INIT_WORK(&sfw->work, flush_cpu_slab);
  sfw->skip = false;
  sfw->s = s;
  queue_work_on(cpu, flushwq, &sfw->work);
 }

 for_each_online_cpu(cpu) {
  sfw = &per_cpu(slub_flush, cpu);
  if (sfw->skip)
   continue;
  flush_work(&sfw->work);
 }

 mutex_unlock(&flush_lock);
}

static void flush_all(struct kmem_cache *s)
{
 cpus_read_lock();
 flush_all_cpus_locked(s);
 cpus_read_unlock();
}

/*
 * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
 * necessary.
 */
static int slub_cpu_dead(unsigned int cpu)
{
 struct kmem_cache *s;

 mutex_lock(&slab_mutex);
 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
  __flush_cpu_slab(s, cpu);
 mutex_unlock(&slab_mutex);
 return 0;
}

#else /* CONFIG_SLUB_TINY */
static inline void flush_all_cpus_locked(struct kmem_cache *s) { }
static inline void flush_all(struct kmem_cache *s) { }
static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu) { }
static inline int slub_cpu_dead(unsigned int cpu) { return 0; }
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

/*
 * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
 * locality expectations.
 */
static inline int node_match(struct slab *slab, int node)
{
#ifdef CONFIG_NUMA
 if (node != NUMA_NO_NODE && slab_nid(slab) != node)
  return 0;
#endif
 return 1;
}

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
static int count_free(struct slab *slab)
{
 return slab->objects - slab->inuse;
}

static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
{
 return atomic_long_read(&n->total_objects);
}

/* Supports checking bulk free of a constructed freelist */
static inline bool free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
 struct slab *slab, void *head, void *tail, int *bulk_cnt,
 unsigned long addr, depot_stack_handle_t handle)
{
 bool checks_ok = false;
 void *object = head;
 int cnt = 0;

 if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
  if (!check_slab(s, slab))
   goto out;
 }

 if (slab->inuse < *bulk_cnt) {
  slab_err(s, slab, "Slab has %d allocated objects but %d are to be freed\n",
    slab->inuse, *bulk_cnt);
  goto out;
 }

next_object:

 if (++cnt > *bulk_cnt)
  goto out_cnt;

 if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS) {
  if (!free_consistency_checks(s, slab, object, addr))
   goto out;
 }

 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
  set_track_update(s, object, TRACK_FREE, addr, handle);
 trace(s, slab, object, 0);
 /* Freepointer not overwritten by init_object(), SLAB_POISON moved it */
 init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);

 /* Reached end of constructed freelist yet? */
 if (object != tail) {
  object = get_freepointer(s, object);
  goto next_object;
 }
 checks_ok = true;

out_cnt:
 if (cnt != *bulk_cnt) {
  slab_err(s, slab, "Bulk free expected %d objects but found %d\n",
    *bulk_cnt, cnt);
  *bulk_cnt = cnt;
 }

out:

 if (!checks_ok)
  slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);

 return checks_ok;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */

#if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) || defined(SLAB_SUPPORTS_SYSFS)
static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
     int (*get_count)(struct slab *))
{
 unsigned long flags;
 unsigned long x = 0;
 struct slab *slab;

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
 list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
  x += get_count(slab);
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 return x;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG || SLAB_SUPPORTS_SYSFS */

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
#define MAX_PARTIAL_TO_SCAN 10000

static unsigned long count_partial_free_approx(struct kmem_cache_node *n)
{
 unsigned long flags;
 unsigned long x = 0;
 struct slab *slab;

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
 if (n->nr_partial <= MAX_PARTIAL_TO_SCAN) {
  list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
   x += slab->objects - slab->inuse;
 } else {
  /*
 * For a long list, approximate the total count of objects in
 * it to meet the limit on the number of slabs to scan.
 * Scan from both the list's head and tail for better accuracy.
 */
  unsigned long scanned = 0;

  list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list) {
   x += slab->objects - slab->inuse;
   if (++scanned == MAX_PARTIAL_TO_SCAN / 2)
    break;
  }
  list_for_each_entry_reverse(slab, &n->partial, slab_list) {
   x += slab->objects - slab->inuse;
   if (++scanned == MAX_PARTIAL_TO_SCAN)
    break;
  }
  x = mult_frac(x, n->nr_partial, scanned);
  x = min(x, node_nr_objs(n));
 }
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 return x;
}

static noinline void
slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
{
 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(slub_oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
          DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
 int cpu = raw_smp_processor_id();
 int node;
 struct kmem_cache_node *n;

 if ((gfpflags & __GFP_NOWARN) || !__ratelimit(&slub_oom_rs))
  return;

 pr_warn("SLUB: Unable to allocate memory on CPU %u (of node %d) on node %d, gfp=%#x(%pGg)\n",
  cpu, cpu_to_node(cpu), nid, gfpflags, &gfpflags);
 pr_warn("  cache: %s, object size: %u, buffer size: %u, default order: %u, min order: %u\n",
  s->name, s->object_size, s->size, oo_order(s->oo),
  oo_order(s->min));

 if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
  pr_warn("  %s debugging increased min order, use slab_debug=O to disable.\n",
   s->name);

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  unsigned long nr_slabs;
  unsigned long nr_objs;
  unsigned long nr_free;

  nr_free  = count_partial_free_approx(n);
  nr_slabs = node_nr_slabs(n);
  nr_objs  = node_nr_objs(n);

  pr_warn("  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
   node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
 }
}
#else /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
static inline void
slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid) { }
#endif

static inline bool pfmemalloc_match(struct slab *slab, gfp_t gfpflags)
{
 if (unlikely(slab_test_pfmemalloc(slab)))
  return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);

 return true;
}

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
static inline bool
__update_cpu_freelist_fast(struct kmem_cache *s,
      void *freelist_old, void *freelist_new,
      unsigned long tid)
{
 freelist_aba_t old = { .freelist = freelist_old, .counter = tid };
 freelist_aba_t new = { .freelist = freelist_new, .counter = next_tid(tid) };

 return this_cpu_try_cmpxchg_freelist(s->cpu_slab->freelist_tid.full,
          &old.full, new.full);
}

/*
 * Check the slab->freelist and either transfer the freelist to the
 * per cpu freelist or deactivate the slab.
 *
 * The slab is still frozen if the return value is not NULL.
 *
 * If this function returns NULL then the slab has been unfrozen.
 */
static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 struct slab new;
 unsigned long counters;
 void *freelist;

 lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));

 do {
  freelist = slab->freelist;
  counters = slab->counters;

  new.counters = counters;

  new.inuse = slab->objects;
  new.frozen = freelist != NULL;

 } while (!__slab_update_freelist(s, slab,
  freelist, counters,
  NULL, new.counters,
  "get_freelist"));

 return freelist;
}

/*
 * Freeze the partial slab and return the pointer to the freelist.
 */
static inline void *freeze_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
 struct slab new;
 unsigned long counters;
 void *freelist;

 do {
  freelist = slab->freelist;
  counters = slab->counters;

  new.counters = counters;
  VM_BUG_ON(new.frozen);

  new.inuse = slab->objects;
  new.frozen = 1;

 } while (!slab_update_freelist(s, slab,
  freelist, counters,
  NULL, new.counters,
  "freeze_slab"));

 return freelist;
}

/*
 * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
 * debugging duties.
 *
 * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
 * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
 * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
 *
 * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
 * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
 * rest of the freelist to the lockless freelist.
 *
 * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
 * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
 * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
 *
 * Version of __slab_alloc to use when we know that preemption is
 * already disabled (which is the case for bulk allocation).
 */
static void *___slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
     unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c, unsigned int orig_size)
{
 void *freelist;
 struct slab *slab;
 unsigned long flags;
 struct partial_context pc;
 bool try_thisnode = true;

 stat(s, ALLOC_SLOWPATH);

reread_slab:

 slab = READ_ONCE(c->slab);
 if (!slab) {
  /*
 * if the node is not online or has no normal memory, just
 * ignore the node constraint
 */
  if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE &&
        !node_isset(node, slab_nodes)))
   node = NUMA_NO_NODE;
  goto new_slab;
 }

 if (unlikely(!node_match(slab, node))) {
  /*
 * same as above but node_match() being false already
 * implies node != NUMA_NO_NODE
 */
  if (!node_isset(node, slab_nodes)) {
   node = NUMA_NO_NODE;
  } else {
   stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
   goto deactivate_slab;
  }
 }

 /*
 * By rights, we should be searching for a slab page that was
 * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
 * information when the page leaves the per-cpu allocator
 */
 if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags)))
  goto deactivate_slab;

 /* must check again c->slab in case we got preempted and it changed */
 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
 if (unlikely(slab != c->slab)) {
  local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
  goto reread_slab;
 }
 freelist = c->freelist;
 if (freelist)
  goto load_freelist;

 freelist = get_freelist(s, slab);

 if (!freelist) {
  c->slab = NULL;
  c->tid = next_tid(c->tid);
  local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
  stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
  goto new_slab;
 }

 stat(s, ALLOC_REFILL);

load_freelist:

 lockdep_assert_held(this_cpu_ptr(&s->cpu_slab->lock));

 /*
 * freelist is pointing to the list of objects to be used.
 * slab is pointing to the slab from which the objects are obtained.
 * That slab must be frozen for per cpu allocations to work.
 */
 VM_BUG_ON(!c->slab->frozen);
 c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
 c->tid = next_tid(c->tid);
 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
 return freelist;

deactivate_slab:

 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
 if (slab != c->slab) {
  local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
  goto reread_slab;
 }
 freelist = c->freelist;
 c->slab = NULL;
 c->freelist = NULL;
 c->tid = next_tid(c->tid);
 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
 deactivate_slab(s, slab, freelist);

new_slab:

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 while (slub_percpu_partial(c)) {
  local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
  if (unlikely(c->slab)) {
   local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
   goto reread_slab;
  }
  if (unlikely(!slub_percpu_partial(c))) {
   local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);
   /* we were preempted and partial list got empty */
   goto new_objects;
  }

  slab = slub_percpu_partial(c);
  slub_set_percpu_partial(c, slab);

  if (likely(node_match(slab, node) &&
      pfmemalloc_match(slab, gfpflags))) {
   c->slab = slab;
   freelist = get_freelist(s, slab);
   VM_BUG_ON(!freelist);
   stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
   goto load_freelist;
  }

  local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);

  slab->next = NULL;
  __put_partials(s, slab);
 }
#endif

new_objects:

 pc.flags = gfpflags;
 /*
 * When a preferred node is indicated but no __GFP_THISNODE
 *
 * 1) try to get a partial slab from target node only by having
 *    __GFP_THISNODE in pc.flags for get_partial()
 * 2) if 1) failed, try to allocate a new slab from target node with
 *    GPF_NOWAIT | __GFP_THISNODE opportunistically
 * 3) if 2) failed, retry with original gfpflags which will allow
 *    get_partial() try partial lists of other nodes before potentially
 *    allocating new page from other nodes
 */
 if (unlikely(node != NUMA_NO_NODE && !(gfpflags & __GFP_THISNODE)
       && try_thisnode))
  pc.flags = GFP_NOWAIT | __GFP_THISNODE;

 pc.orig_size = orig_size;
 slab = get_partial(s, node, &pc);
 if (slab) {
  if (kmem_cache_debug(s)) {
   freelist = pc.object;
   /*
 * For debug caches here we had to go through
 * alloc_single_from_partial() so just store the
 * tracking info and return the object.
 *
 * Due to disabled preemption we need to disallow
 * blocking. The flags are further adjusted by
 * gfp_nested_mask() in stack_depot itself.
 */
   if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
    set_track(s, freelist, TRACK_ALLOC, addr,
       gfpflags & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM));

   return freelist;
  }

  freelist = freeze_slab(s, slab);
  goto retry_load_slab;
 }

 slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
 slab = new_slab(s, pc.flags, node);
 c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);

 if (unlikely(!slab)) {
  if (node != NUMA_NO_NODE && !(gfpflags & __GFP_THISNODE)
      && try_thisnode) {
   try_thisnode = false;
   goto new_objects;
  }
  slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
  return NULL;
 }

 stat(s, ALLOC_SLAB);

 if (kmem_cache_debug(s)) {
  freelist = alloc_single_from_new_slab(s, slab, orig_size);

  if (unlikely(!freelist))
   goto new_objects;

  if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
   set_track(s, freelist, TRACK_ALLOC, addr,
      gfpflags & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM));

  return freelist;
 }

 /*
 * No other reference to the slab yet so we can
 * muck around with it freely without cmpxchg
 */
 freelist = slab->freelist;
 slab->freelist = NULL;
 slab->inuse = slab->objects;
 slab->frozen = 1;

 inc_slabs_node(s, slab_nid(slab), slab->objects);

 if (unlikely(!pfmemalloc_match(slab, gfpflags))) {
  /*
 * For !pfmemalloc_match() case we don't load freelist so that
 * we don't make further mismatched allocations easier.
 */
  deactivate_slab(s, slab, get_freepointer(s, freelist));
  return freelist;
 }

retry_load_slab:

 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, flags);
 if (unlikely(c->slab)) {
  void *flush_freelist = c->freelist;
  struct slab *flush_slab = c->slab;

  c->slab = NULL;
  c->freelist = NULL;
  c->tid = next_tid(c->tid);

  local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, flags);

  deactivate_slab(s, flush_slab, flush_freelist);

  stat(s, CPUSLAB_FLUSH);

  goto retry_load_slab;
 }
 c->slab = slab;

 goto load_freelist;
}

/*
 * A wrapper for ___slab_alloc() for contexts where preemption is not yet
 * disabled. Compensates for possible cpu changes by refetching the per cpu area
 * pointer.
 */
static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
     unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c, unsigned int orig_size)
{
 void *p;

#ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
 /*
 * We may have been preempted and rescheduled on a different
 * cpu before disabling preemption. Need to reload cpu area
 * pointer.
 */
 c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
#endif

 p = ___slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c, orig_size);
#ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
 slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
#endif
 return p;
}

static __always_inline void *__slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
  gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr, size_t orig_size)
{
 struct kmem_cache_cpu *c;
 struct slab *slab;
 unsigned long tid;
 void *object;

redo:
 /*
 * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
 * enabled. We may switch back and forth between cpus while
 * reading from one cpu area. That does not matter as long
 * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
 *
 * We must guarantee that tid and kmem_cache_cpu are retrieved on the
 * same cpu. We read first the kmem_cache_cpu pointer and use it to read
 * the tid. If we are preempted and switched to another cpu between the
 * two reads, it's OK as the two are still associated with the same cpu
 * and cmpxchg later will validate the cpu.
 */
 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
 tid = READ_ONCE(c->tid);

 /*
 * Irqless object alloc/free algorithm used here depends on sequence
 * of fetching cpu_slab's data. tid should be fetched before anything
 * on c to guarantee that object and slab associated with previous tid
 * won't be used with current tid. If we fetch tid first, object and
 * slab could be one associated with next tid and our alloc/free
 * request will be failed. In this case, we will retry. So, no problem.
 */
 barrier();

 /*
 * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
 * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
 * occurs on the right processor and that there was no operation on the
 * linked list in between.
 */

 object = c->freelist;
 slab = c->slab;

#ifdef CONFIG_NUMA
 if (static_branch_unlikely(&strict_numa) &&
   node == NUMA_NO_NODE) {

  struct mempolicy *mpol = current->mempolicy;

  if (mpol) {
   /*
 * Special BIND rule support. If existing slab
 * is in permitted set then do not redirect
 * to a particular node.
 * Otherwise we apply the memory policy to get
 * the node we need to allocate on.
 */
   if (mpol->mode != MPOL_BIND || !slab ||
     !node_isset(slab_nid(slab), mpol->nodes))

    node = mempolicy_slab_node();
  }
 }
#endif

 if (!USE_LOCKLESS_FAST_PATH() ||
     unlikely(!object || !slab || !node_match(slab, node))) {
  object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c, orig_size);
 } else {
  void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);

  /*
 * The cmpxchg will only match if there was no additional
 * operation and if we are on the right processor.
 *
 * The cmpxchg does the following atomically (without lock
 * semantics!)
 * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
 * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
 * 3. If they were not changed replace tid and freelist
 *
 * Since this is without lock semantics the protection is only
 * against code executing on this cpu *not* from access by
 * other cpus.
 */
  if (unlikely(!__update_cpu_freelist_fast(s, object, next_object, tid))) {
   note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
   goto redo;
  }
  prefetch_freepointer(s, next_object);
  stat(s, ALLOC_FASTPATH);
 }

 return object;
}
#else /* CONFIG_SLUB_TINY */
static void *__slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
  gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr, size_t orig_size)
{
 struct partial_context pc;
 struct slab *slab;
 void *object;

 pc.flags = gfpflags;
 pc.orig_size = orig_size;
 slab = get_partial(s, node, &pc);

 if (slab)
  return pc.object;

 slab = new_slab(s, gfpflags, node);
 if (unlikely(!slab)) {
  slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
  return NULL;
 }

 object = alloc_single_from_new_slab(s, slab, orig_size);

 return object;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

/*
 * If the object has been wiped upon free, make sure it's fully initialized by
 * zeroing out freelist pointer.
 *
 * Note that we also wipe custom freelist pointers.
 */
static __always_inline void maybe_wipe_obj_freeptr(struct kmem_cache *s,
         void *obj)
{
 if (unlikely(slab_want_init_on_free(s)) && obj &&
     !freeptr_outside_object(s))
  memset((void *)((char *)kasan_reset_tag(obj) + s->offset),
   0, sizeof(void *));
}

static __fastpath_inline
struct kmem_cache *slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
{
 flags &= gfp_allowed_mask;

 might_alloc(flags);

 if (unlikely(should_failslab(s, flags)))
  return NULL;

 return s;
}

static __fastpath_inline
bool slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
     gfp_t flags, size_t size, void **p, bool init,
     unsigned int orig_size)
{
 unsigned int zero_size = s->object_size;
 bool kasan_init = init;
 size_t i;
 gfp_t init_flags = flags & gfp_allowed_mask;

 /*
 * For kmalloc object, the allocated memory size(object_size) is likely
 * larger than the requested size(orig_size). If redzone check is
 * enabled for the extra space, don't zero it, as it will be redzoned
 * soon. The redzone operation for this extra space could be seen as a
 * replacement of current poisoning under certain debug option, and
 * won't break other sanity checks.
 */
 if (kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_STORE_USER | SLAB_RED_ZONE) &&
     (s->flags & SLAB_KMALLOC))
  zero_size = orig_size;

 /*
 * When slab_debug is enabled, avoid memory initialization integrated
 * into KASAN and instead zero out the memory via the memset below with
 * the proper size. Otherwise, KASAN might overwrite SLUB redzones and
 * cause false-positive reports. This does not lead to a performance
 * penalty on production builds, as slab_debug is not intended to be
 * enabled there.
 */
 if (__slub_debug_enabled())
  kasan_init = false;

 /*
 * As memory initialization might be integrated into KASAN,
 * kasan_slab_alloc and initialization memset must be
 * kept together to avoid discrepancies in behavior.
 *
 * As p[i] might get tagged, memset and kmemleak hook come after KASAN.
 */
 for (i = 0; i < size; i++) {
  p[i] = kasan_slab_alloc(s, p[i], init_flags, kasan_init);
  if (p[i] && init && (!kasan_init ||
         !kasan_has_integrated_init()))
   memset(p[i], 0, zero_size);
  kmemleak_alloc_recursive(p[i], s->object_size, 1,
      s->flags, init_flags);
  kmsan_slab_alloc(s, p[i], init_flags);
  alloc_tagging_slab_alloc_hook(s, p[i], flags);
 }

 return memcg_slab_post_alloc_hook(s, lru, flags, size, p);
}

/*
 * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
 * have the fastpath folded into their functions. So no function call
 * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
 *
 * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
 * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
 *
 * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
 */
static __fastpath_inline void *slab_alloc_node(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
  gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr, size_t orig_size)
{
 void *object;
 bool init = false;

 s = slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags);
 if (unlikely(!s))
  return NULL;

 object = kfence_alloc(s, orig_size, gfpflags);
 if (unlikely(object))
  goto out;

 object = __slab_alloc_node(s, gfpflags, node, addr, orig_size);

 maybe_wipe_obj_freeptr(s, object);
 init = slab_want_init_on_alloc(gfpflags, s);

out:
 /*
 * When init equals 'true', like for kzalloc() family, only
 * @orig_size bytes might be zeroed instead of s->object_size
 * In case this fails due to memcg_slab_post_alloc_hook(),
 * object is set to NULL
 */
 slab_post_alloc_hook(s, lru, gfpflags, 1, &object, init, orig_size);

 return object;
}

void *kmem_cache_alloc_noprof(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
{
 void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_,
        s->object_size);

 trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s, gfpflags, NUMA_NO_NODE);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_noprof);

void *kmem_cache_alloc_lru_noprof(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
      gfp_t gfpflags)
{
 void *ret = slab_alloc_node(s, lru, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_,
        s->object_size);

 trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s, gfpflags, NUMA_NO_NODE);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_lru_noprof);

bool kmem_cache_charge(void *objp, gfp_t gfpflags)
{
 if (!memcg_kmem_online())
  return true;

 return memcg_slab_post_charge(objp, gfpflags);
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_charge);

/**
 * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
 * @s: The cache to allocate from.
 * @gfpflags: See kmalloc().
 * @node: node number of the target node.
 *
 * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
 * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
 *
 * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
 *
 * Return: pointer to the new object or %NULL in case of error
 */
void *kmem_cache_alloc_node_noprof(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
{
 void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, _RET_IP_, s->object_size);

 trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s, gfpflags, node);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_noprof);

/*
 * To avoid unnecessary overhead, we pass through large allocation requests
 * directly to the page allocator. We use __GFP_COMP, because we will need to
 * know the allocation order to free the pages properly in kfree.
 */
static void *___kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
{
 struct folio *folio;
 void *ptr = NULL;
 unsigned int order = get_order(size);

 if (unlikely(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK))
  flags = kmalloc_fix_flags(flags);

 flags |= __GFP_COMP;

 if (node == NUMA_NO_NODE)
  folio = (struct folio *)alloc_frozen_pages_noprof(flags, order);
 else
  folio = (struct folio *)__alloc_frozen_pages_noprof(flags, order, node, NULL);

 if (folio) {
  ptr = folio_address(folio);
  lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
          PAGE_SIZE << order);
  __folio_set_large_kmalloc(folio);
 }

 ptr = kasan_kmalloc_large(ptr, size, flags);
 /* As ptr might get tagged, call kmemleak hook after KASAN. */
 kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
 kmsan_kmalloc_large(ptr, size, flags);

 return ptr;
}

void *__kmalloc_large_noprof(size_t size, gfp_t flags)
{
 void *ret = ___kmalloc_large_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);

 trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
        flags, NUMA_NO_NODE);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_large_noprof);

void *__kmalloc_large_node_noprof(size_t size, gfp_t flags, int node)
{
 void *ret = ___kmalloc_large_node(size, flags, node);

 trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << get_order(size),
        flags, node);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_large_node_noprof);

static __always_inline
void *__do_kmalloc_node(size_t size, kmem_buckets *b, gfp_t flags, int node,
   unsigned long caller)
{
 struct kmem_cache *s;
 void *ret;

 if (unlikely(size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)) {
  ret = __kmalloc_large_node_noprof(size, flags, node);
  trace_kmalloc(caller, ret, size,
         PAGE_SIZE << get_order(size), flags, node);
  return ret;
 }

 if (unlikely(!size))
  return ZERO_SIZE_PTR;

 s = kmalloc_slab(size, b, flags, caller);

 ret = slab_alloc_node(s, NULL, flags, node, caller, size);
 ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, flags);
 trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, flags, node);
 return ret;
}
void *__kmalloc_node_noprof(DECL_BUCKET_PARAMS(size, b), gfp_t flags, int node)
{
 return __do_kmalloc_node(size, PASS_BUCKET_PARAM(b), flags, node, _RET_IP_);
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_noprof);

void *__kmalloc_noprof(size_t size, gfp_t flags)
{
 return __do_kmalloc_node(size, NULL, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_noprof);

void *__kmalloc_node_track_caller_noprof(DECL_BUCKET_PARAMS(size, b), gfp_t flags,
      int node, unsigned long caller)
{
 return __do_kmalloc_node(size, PASS_BUCKET_PARAM(b), flags, node, caller);

}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller_noprof);

void *__kmalloc_cache_noprof(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
{
 void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, NUMA_NO_NODE,
         _RET_IP_, size);

 trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, NUMA_NO_NODE);

 ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_cache_noprof);

void *__kmalloc_cache_node_noprof(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
      int node, size_t size)
{
 void *ret = slab_alloc_node(s, NULL, gfpflags, node, _RET_IP_, size);

 trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags, node);

 ret = kasan_kmalloc(s, ret, size, gfpflags);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_cache_node_noprof);

static noinline void free_to_partial_list(
 struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
 void *head, void *tail, int bulk_cnt,
 unsigned long addr)
{
 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, slab_nid(slab));
 struct slab *slab_free = NULL;
 int cnt = bulk_cnt;
 unsigned long flags;
 depot_stack_handle_t handle = 0;

 /*
 * We cannot use GFP_NOWAIT as there are callsites where waking up
 * kswapd could deadlock
 */
 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
  handle = set_track_prepare(__GFP_NOWARN);

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);

 if (free_debug_processing(s, slab, head, tail, &cnt, addr, handle)) {
  void *prior = slab->freelist;

  /* Perform the actual freeing while we still hold the locks */
  slab->inuse -= cnt;
  set_freepointer(s, tail, prior);
  slab->freelist = head;

  /*
 * If the slab is empty, and node's partial list is full,
 * it should be discarded anyway no matter it's on full or
 * partial list.
 */
  if (slab->inuse == 0 && n->nr_partial >= s->min_partial)
   slab_free = slab;

  if (!prior) {
   /* was on full list */
   remove_full(s, n, slab);
   if (!slab_free) {
    add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
    stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
   }
  } else if (slab_free) {
   remove_partial(n, slab);
   stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
  }
 }

 if (slab_free) {
  /*
 * Update the counters while still holding n->list_lock to
 * prevent spurious validation warnings
 */
  dec_slabs_node(s, slab_nid(slab_free), slab_free->objects);
 }

 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);

 if (slab_free) {
  stat(s, FREE_SLAB);
  free_slab(s, slab_free);
 }
}

/*
 * Slow path handling. This may still be called frequently since objects
 * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
 *
 * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
 * lock and free the item. If there is no additional partial slab
 * handling required then we can return immediately.
 */
static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
   void *head, void *tail, int cnt,
   unsigned long addr)

{
 void *prior;
 int was_frozen;
 struct slab new;
 unsigned long counters;
 struct kmem_cache_node *n = NULL;
 unsigned long flags;
 bool on_node_partial;

 stat(s, FREE_SLOWPATH);

 if (IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_TINY) || kmem_cache_debug(s)) {
  free_to_partial_list(s, slab, head, tail, cnt, addr);
  return;
 }

 do {
  if (unlikely(n)) {
   spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
   n = NULL;
  }
  prior = slab->freelist;
  counters = slab->counters;
  set_freepointer(s, tail, prior);
  new.counters = counters;
  was_frozen = new.frozen;
  new.inuse -= cnt;
  if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen) {
   /* Needs to be taken off a list */
   if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) || prior) {

    n = get_node(s, slab_nid(slab));
    /*
 * Speculatively acquire the list_lock.
 * If the cmpxchg does not succeed then we may
 * drop the list_lock without any processing.
 *
 * Otherwise the list_lock will synchronize with
 * other processors updating the list of slabs.
 */
    spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);

    on_node_partial = slab_test_node_partial(slab);
   }
  }

 } while (!slab_update_freelist(s, slab,
  prior, counters,
  head, new.counters,
  "__slab_free"));

 if (likely(!n)) {

  if (likely(was_frozen)) {
   /*
 * The list lock was not taken therefore no list
 * activity can be necessary.
 */
   stat(s, FREE_FROZEN);
  } else if (kmem_cache_has_cpu_partial(s) && !prior) {
   /*
 * If we started with a full slab then put it onto the
 * per cpu partial list.
 */
   put_cpu_partial(s, slab, 1);
   stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
  }

  return;
 }

 /*
 * This slab was partially empty but not on the per-node partial list,
 * in which case we shouldn't manipulate its list, just return.
 */
 if (prior && !on_node_partial) {
  spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
  return;
 }

 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial >= s->min_partial))
  goto slab_empty;

 /*
 * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
 * then add it.
 */
 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s) && unlikely(!prior)) {
  add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_TAIL);
  stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 return;

slab_empty:
 if (prior) {
  /*
 * Slab on the partial list.
 */
  remove_partial(n, slab);
  stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
 }

 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 stat(s, FREE_SLAB);
 discard_slab(s, slab);
}

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
/*
 * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
 * can perform fastpath freeing without additional function calls.
 *
 * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
 * of this processor. This typically the case if we have just allocated
 * the item before.
 *
 * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
 * with all sorts of special processing.
 *
 * Bulk free of a freelist with several objects (all pointing to the
 * same slab) possible by specifying head and tail ptr, plus objects
 * count (cnt). Bulk free indicated by tail pointer being set.
 */
static __always_inline void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
    struct slab *slab, void *head, void *tail,
    int cnt, unsigned long addr)
{
 struct kmem_cache_cpu *c;
 unsigned long tid;
 void **freelist;

redo:
 /*
 * Determine the currently cpus per cpu slab.
 * The cpu may change afterward. However that does not matter since
 * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
 * during the cmpxchg then the free will succeed.
 */
 c = raw_cpu_ptr(s->cpu_slab);
 tid = READ_ONCE(c->tid);

 /* Same with comment on barrier() in __slab_alloc_node() */
 barrier();

 if (unlikely(slab != c->slab)) {
  __slab_free(s, slab, head, tail, cnt, addr);
  return;
 }

 if (USE_LOCKLESS_FAST_PATH()) {
  freelist = READ_ONCE(c->freelist);

  set_freepointer(s, tail, freelist);

  if (unlikely(!__update_cpu_freelist_fast(s, freelist, head, tid))) {
   note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
   goto redo;
  }
 } else {
  /* Update the free list under the local lock */
  local_lock(&s->cpu_slab->lock);
  c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
  if (unlikely(slab != c->slab)) {
   local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
   goto redo;
  }
  tid = c->tid;
  freelist = c->freelist;

  set_freepointer(s, tail, freelist);
  c->freelist = head;
  c->tid = next_tid(tid);

  local_unlock(&s->cpu_slab->lock);
 }
 stat_add(s, FREE_FASTPATH, cnt);
}
#else /* CONFIG_SLUB_TINY */
static void do_slab_free(struct kmem_cache *s,
    struct slab *slab, void *head, void *tail,
    int cnt, unsigned long addr)
{
 __slab_free(s, slab, head, tail, cnt, addr);
}
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

static __fastpath_inline
void slab_free(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *object,
        unsigned long addr)
{
 memcg_slab_free_hook(s, slab, &object, 1);
 alloc_tagging_slab_free_hook(s, slab, &object, 1);

 if (likely(slab_free_hook(s, object, slab_want_init_on_free(s), false)))
  do_slab_free(s, slab, object, object, 1, addr);
}

#ifdef CONFIG_MEMCG
/* Do not inline the rare memcg charging failed path into the allocation path */
static noinline
void memcg_alloc_abort_single(struct kmem_cache *s, void *object)
{
 if (likely(slab_free_hook(s, object, slab_want_init_on_free(s), false)))
  do_slab_free(s, virt_to_slab(object), object, object, 1, _RET_IP_);
}
#endif

static __fastpath_inline
void slab_free_bulk(struct kmem_cache *s, struct slab *slab, void *head,
      void *tail, void **p, int cnt, unsigned long addr)
{
 memcg_slab_free_hook(s, slab, p, cnt);
 alloc_tagging_slab_free_hook(s, slab, p, cnt);
 /*
 * With KASAN enabled slab_free_freelist_hook modifies the freelist
 * to remove objects, whose reuse must be delayed.
 */
 if (likely(slab_free_freelist_hook(s, &head, &tail, &cnt)))
  do_slab_free(s, slab, head, tail, cnt, addr);
}

#ifdef CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG
static void slab_free_after_rcu_debug(struct rcu_head *rcu_head)
{
 struct rcu_delayed_free *delayed_free =
   container_of(rcu_head, struct rcu_delayed_free, head);
 void *object = delayed_free->object;
 struct slab *slab = virt_to_slab(object);
 struct kmem_cache *s;

 kfree(delayed_free);

 if (WARN_ON(is_kfence_address(object)))
  return;

 /* find the object and the cache again */
 if (WARN_ON(!slab))
  return;
 s = slab->slab_cache;
 if (WARN_ON(!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU)))
  return;

 /* resume freeing */
 if (slab_free_hook(s, object, slab_want_init_on_free(s), true))
  do_slab_free(s, slab, object, object, 1, _THIS_IP_);
}
#endif /* CONFIG_SLUB_RCU_DEBUG */

#ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
void ___cache_free(struct kmem_cache *cache, void *x, unsigned long addr)
{
 do_slab_free(cache, virt_to_slab(x), x, x, 1, addr);
}
#endif

static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
{
 struct slab *slab;

 slab = virt_to_slab(obj);
 if (WARN_ONCE(!slab, "%s: Object is not a Slab page!\n", __func__))
  return NULL;
 return slab->slab_cache;
}

static inline struct kmem_cache *cache_from_obj(struct kmem_cache *s, void *x)
{
 struct kmem_cache *cachep;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED) &&
     !kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_CONSISTENCY_CHECKS))
  return s;

 cachep = virt_to_cache(x);
 if (WARN(cachep && cachep != s,
   "%s: Wrong slab cache. %s but object is from %s\n",
   __func__, s->name, cachep->name))
  print_tracking(cachep, x);
 return cachep;
}

/**
 * kmem_cache_free - Deallocate an object
 * @s: The cache the allocation was from.
 * @x: The previously allocated object.
 *
 * Free an object which was previously allocated from this
 * cache.
 */
void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
{
 s = cache_from_obj(s, x);
 if (!s)
  return;
 trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x, s);
 slab_free(s, virt_to_slab(x), x, _RET_IP_);
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);

static void free_large_kmalloc(struct folio *folio, void *object)
{
 unsigned int order = folio_order(folio);

 if (WARN_ON_ONCE(!folio_test_large_kmalloc(folio))) {
  dump_page(&folio->page, "Not a kmalloc allocation");
  return;
 }

 if (WARN_ON_ONCE(order == 0))
  pr_warn_once("object pointer: 0x%p\n", object);

 kmemleak_free(object);
 kasan_kfree_large(object);
 kmsan_kfree_large(object);

 lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
         -(PAGE_SIZE << order));
 __folio_clear_large_kmalloc(folio);
 free_frozen_pages(&folio->page, order);
}

/*
 * Given an rcu_head embedded within an object obtained from kvmalloc at an
 * offset < 4k, free the object in question.
 */
void kvfree_rcu_cb(struct rcu_head *head)
{
 void *obj = head;
 struct folio *folio;
 struct slab *slab;
 struct kmem_cache *s;
 void *slab_addr;

 if (is_vmalloc_addr(obj)) {
  obj = (void *) PAGE_ALIGN_DOWN((unsigned long)obj);
  vfree(obj);
  return;
 }

 folio = virt_to_folio(obj);
 if (!folio_test_slab(folio)) {
  /*
 * rcu_head offset can be only less than page size so no need to
 * consider folio order
 */
  obj = (void *) PAGE_ALIGN_DOWN((unsigned long)obj);
  free_large_kmalloc(folio, obj);
  return;
 }

 slab = folio_slab(folio);
 s = slab->slab_cache;
 slab_addr = folio_address(folio);

 if (is_kfence_address(obj)) {
  obj = kfence_object_start(obj);
 } else {
  unsigned int idx = __obj_to_index(s, slab_addr, obj);

  obj = slab_addr + s->size * idx;
  obj = fixup_red_left(s, obj);
 }

 slab_free(s, slab, obj, _RET_IP_);
}

/**
 * kfree - free previously allocated memory
 * @object: pointer returned by kmalloc() or kmem_cache_alloc()
 *
 * If @object is NULL, no operation is performed.
 */
void kfree(const void *object)
{
 struct folio *folio;
 struct slab *slab;
 struct kmem_cache *s;
 void *x = (void *)object;

 trace_kfree(_RET_IP_, object);

 if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(object)))
  return;

 folio = virt_to_folio(object);
 if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
  free_large_kmalloc(folio, (void *)object);
  return;
 }

 slab = folio_slab(folio);
 s = slab->slab_cache;
 slab_free(s, slab, x, _RET_IP_);
}
EXPORT_SYMBOL(kfree);

static __always_inline __realloc_size(2) void *
__do_krealloc(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
{
 void *ret;
 size_t ks = 0;
 int orig_size = 0;
 struct kmem_cache *s = NULL;

 if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(p)))
  goto alloc_new;

 /* Check for double-free. */
 if (!kasan_check_byte(p))
  return NULL;

 if (is_kfence_address(p)) {
  ks = orig_size = kfence_ksize(p);
 } else {
  struct folio *folio;

  folio = virt_to_folio(p);
  if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
   /* Big kmalloc object */
   WARN_ON(folio_size(folio) <= KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE);
   WARN_ON(p != folio_address(folio));
   ks = folio_size(folio);
  } else {
   s = folio_slab(folio)->slab_cache;
   orig_size = get_orig_size(s, (void *)p);
   ks = s->object_size;
  }
 }

 /* If the old object doesn't fit, allocate a bigger one */
 if (new_size > ks)
  goto alloc_new;

 /* Zero out spare memory. */
 if (want_init_on_alloc(flags)) {
  kasan_disable_current();
  if (orig_size && orig_size < new_size)
   memset(kasan_reset_tag(p) + orig_size, 0, new_size - orig_size);
  else
   memset(kasan_reset_tag(p) + new_size, 0, ks - new_size);
  kasan_enable_current();
 }

 /* Setup kmalloc redzone when needed */
 if (s && slub_debug_orig_size(s)) {
  set_orig_size(s, (void *)p, new_size);
  if (s->flags & SLAB_RED_ZONE && new_size < ks)
   memset_no_sanitize_memory(kasan_reset_tag(p) + new_size,
      SLUB_RED_ACTIVE, ks - new_size);
 }

 p = kasan_krealloc(p, new_size, flags);
 return (void *)p;

alloc_new:
 ret = kmalloc_node_track_caller_noprof(new_size, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
 if (ret && p) {
  /* Disable KASAN checks as the object's redzone is accessed. */
  kasan_disable_current();
  memcpy(ret, kasan_reset_tag(p), orig_size ?: ks);
  kasan_enable_current();
 }

 return ret;
}

/**
 * krealloc - reallocate memory. The contents will remain unchanged.
 * @p: object to reallocate memory for.
 * @new_size: how many bytes of memory are required.
 * @flags: the type of memory to allocate.
 *
 * If @p is %NULL, krealloc() behaves exactly like kmalloc().  If @new_size
 * is 0 and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
 *
 * If __GFP_ZERO logic is requested, callers must ensure that, starting with the
 * initial memory allocation, every subsequent call to this API for the same
 * memory allocation is flagged with __GFP_ZERO. Otherwise, it is possible that
 * __GFP_ZERO is not fully honored by this API.
 *
 * When slub_debug_orig_size() is off, krealloc() only knows about the bucket
 * size of an allocation (but not the exact size it was allocated with) and
 * hence implements the following semantics for shrinking and growing buffers
 * with __GFP_ZERO::
 *
 *           new             bucket
 *   0       size             size
 *   |--------|----------------|
 *   |  keep  |      zero      |
 *
 * Otherwise, the original allocation size 'orig_size' could be used to
 * precisely clear the requested size, and the new size will also be stored
 * as the new 'orig_size'.
 *
 * In any case, the contents of the object pointed to are preserved up to the
 * lesser of the new and old sizes.
 *
 * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
 */
void *krealloc_noprof(const void *p, size_t new_size, gfp_t flags)
{
 void *ret;

 if (unlikely(!new_size)) {
  kfree(p);
  return ZERO_SIZE_PTR;
 }

 ret = __do_krealloc(p, new_size, flags);
 if (ret && kasan_reset_tag(p) != kasan_reset_tag(ret))
  kfree(p);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(krealloc_noprof);

static gfp_t kmalloc_gfp_adjust(gfp_t flags, size_t size)
{
 /*
 * We want to attempt a large physically contiguous block first because
 * it is less likely to fragment multiple larger blocks and therefore
 * contribute to a long term fragmentation less than vmalloc fallback.
 * However make sure that larger requests are not too disruptive - i.e.
 * do not direct reclaim unless physically continuous memory is preferred
 * (__GFP_RETRY_MAYFAIL mode). We still kick in kswapd/kcompactd to
 * start working in the background
 */
 if (size > PAGE_SIZE) {
  flags |= __GFP_NOWARN;

  if (!(flags & __GFP_RETRY_MAYFAIL))
   flags &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;

  /* nofail semantic is implemented by the vmalloc fallback */
  flags &= ~__GFP_NOFAIL;
 }

 return flags;
}

/**
 * __kvmalloc_node - attempt to allocate physically contiguous memory, but upon
 * failure, fall back to non-contiguous (vmalloc) allocation.
 * @size: size of the request.
 * @b: which set of kmalloc buckets to allocate from.
 * @flags: gfp mask for the allocation - must be compatible (superset) with GFP_KERNEL.
 * @node: numa node to allocate from
 *
 * Uses kmalloc to get the memory but if the allocation fails then falls back
 * to the vmalloc allocator. Use kvfree for freeing the memory.
 *
 * GFP_NOWAIT and GFP_ATOMIC are not supported, neither is the __GFP_NORETRY modifier.
 * __GFP_RETRY_MAYFAIL is supported, and it should be used only if kmalloc is
 * preferable to the vmalloc fallback, due to visible performance drawbacks.
 *
 * Return: pointer to the allocated memory of %NULL in case of failure
 */
void *__kvmalloc_node_noprof(DECL_BUCKET_PARAMS(size, b), gfp_t flags, int node)
{
 void *ret;

 /*
 * It doesn't really make sense to fallback to vmalloc for sub page
 * requests
 */
 ret = __do_kmalloc_node(size, PASS_BUCKET_PARAM(b),
    kmalloc_gfp_adjust(flags, size),
    node, _RET_IP_);
 if (ret || size <= PAGE_SIZE)
  return ret;

 /* non-sleeping allocations are not supported by vmalloc */
 if (!gfpflags_allow_blocking(flags))
  return NULL;

 /* Don't even allow crazy sizes */
 if (unlikely(size > INT_MAX)) {
  WARN_ON_ONCE(!(flags & __GFP_NOWARN));
  return NULL;
 }

 /*
 * kvmalloc() can always use VM_ALLOW_HUGE_VMAP,
 * since the callers already cannot assume anything
 * about the resulting pointer, and cannot play
 * protection games.
 */
 return __vmalloc_node_range_noprof(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
   flags, PAGE_KERNEL, VM_ALLOW_HUGE_VMAP,
   node, __builtin_return_address(0));
}
EXPORT_SYMBOL(__kvmalloc_node_noprof);

/**
 * kvfree() - Free memory.
 * @addr: Pointer to allocated memory.
 *
 * kvfree frees memory allocated by any of vmalloc(), kmalloc() or kvmalloc().
 * It is slightly more efficient to use kfree() or vfree() if you are certain
 * that you know which one to use.
 *
 * Context: Either preemptible task context or not-NMI interrupt.
 */
void kvfree(const void *addr)
{
 if (is_vmalloc_addr(addr))
  vfree(addr);
 else
  kfree(addr);
}
EXPORT_SYMBOL(kvfree);

/**
 * kvfree_sensitive - Free a data object containing sensitive information.
 * @addr: address of the data object to be freed.
 * @len: length of the data object.
 *
 * Use the special memzero_explicit() function to clear the content of a
 * kvmalloc'ed object containing sensitive data to make sure that the
 * compiler won't optimize out the data clearing.
 */
void kvfree_sensitive(const void *addr, size_t len)
{
 if (likely(!ZERO_OR_NULL_PTR(addr))) {
  memzero_explicit((void *)addr, len);
  kvfree(addr);
 }
}
EXPORT_SYMBOL(kvfree_sensitive);

/**
 * kvrealloc - reallocate memory; contents remain unchanged
 * @p: object to reallocate memory for
 * @size: the size to reallocate
 * @flags: the flags for the page level allocator
 *
 * If @p is %NULL, kvrealloc() behaves exactly like kvmalloc(). If @size is 0
 * and @p is not a %NULL pointer, the object pointed to is freed.
 *
 * If __GFP_ZERO logic is requested, callers must ensure that, starting with the
 * initial memory allocation, every subsequent call to this API for the same
 * memory allocation is flagged with __GFP_ZERO. Otherwise, it is possible that
 * __GFP_ZERO is not fully honored by this API.
 *
 * In any case, the contents of the object pointed to are preserved up to the
 * lesser of the new and old sizes.
 *
 * This function must not be called concurrently with itself or kvfree() for the
 * same memory allocation.
 *
 * Return: pointer to the allocated memory or %NULL in case of error
 */
void *kvrealloc_noprof(const void *p, size_t size, gfp_t flags)
{
 void *n;

 if (is_vmalloc_addr(p))
  return vrealloc_noprof(p, size, flags);

 n = krealloc_noprof(p, size, kmalloc_gfp_adjust(flags, size));
 if (!n) {
  /* We failed to krealloc(), fall back to kvmalloc(). */
  n = kvmalloc_noprof(size, flags);
  if (!n)
   return NULL;

  if (p) {
   /* We already know that `p` is not a vmalloc address. */
   kasan_disable_current();
   memcpy(n, kasan_reset_tag(p), ksize(p));
   kasan_enable_current();

   kfree(p);
  }
 }

 return n;
}
EXPORT_SYMBOL(kvrealloc_noprof);

struct detached_freelist {
 struct slab *slab;
 void *tail;
 void *freelist;
 int cnt;
 struct kmem_cache *s;
};

/*
 * This function progressively scans the array with free objects (with
 * a limited look ahead) and extract objects belonging to the same
 * slab.  It builds a detached freelist directly within the given
 * slab/objects.  This can happen without any need for
 * synchronization, because the objects are owned by running process.
 * The freelist is build up as a single linked list in the objects.
 * The idea is, that this detached freelist can then be bulk
 * transferred to the real freelist(s), but only requiring a single
 * synchronization primitive.  Look ahead in the array is limited due
 * to performance reasons.
 */
static inline
int build_detached_freelist(struct kmem_cache *s, size_t size,
       void **p, struct detached_freelist *df)
{
 int lookahead = 3;
 void *object;
 struct folio *folio;
 size_t same;

 object = p[--size];
 folio = virt_to_folio(object);
 if (!s) {
  /* Handle kalloc'ed objects */
  if (unlikely(!folio_test_slab(folio))) {
   free_large_kmalloc(folio, object);
   df->slab = NULL;
   return size;
  }
  /* Derive kmem_cache from object */
  df->slab = folio_slab(folio);
  df->s = df->slab->slab_cache;
 } else {
  df->slab = folio_slab(folio);
  df->s = cache_from_obj(s, object); /* Support for memcg */
 }

 /* Start new detached freelist */
 df->tail = object;
 df->freelist = object;
 df->cnt = 1;

 if (is_kfence_address(object))
  return size;

 set_freepointer(df->s, object, NULL);

 same = size;
 while (size) {
  object = p[--size];
  /* df->slab is always set at this point */
  if (df->slab == virt_to_slab(object)) {
   /* Opportunity build freelist */
   set_freepointer(df->s, object, df->freelist);
   df->freelist = object;
   df->cnt++;
   same--;
   if (size != same)
    swap(p[size], p[same]);
   continue;
  }

  /* Limit look ahead search */
  if (!--lookahead)
   break;
 }

 return same;
}

/*
 * Internal bulk free of objects that were not initialised by the post alloc
 * hooks and thus should not be processed by the free hooks
 */
static void __kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
{
 if (!size)
  return;

 do {
  struct detached_freelist df;

  size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
  if (!df.slab)
   continue;

  if (kfence_free(df.freelist))
   continue;

  do_slab_free(df.s, df.slab, df.freelist, df.tail, df.cnt,
        _RET_IP_);
 } while (likely(size));
}

/* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p)
{
 if (!size)
  return;

 do {
  struct detached_freelist df;

  size = build_detached_freelist(s, size, p, &df);
  if (!df.slab)
   continue;

  slab_free_bulk(df.s, df.slab, df.freelist, df.tail, &p[size],
          df.cnt, _RET_IP_);
 } while (likely(size));
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free_bulk);

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
static inline
int __kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
       void **p)
{
 struct kmem_cache_cpu *c;
 unsigned long irqflags;
 int i;

 /*
 * Drain objects in the per cpu slab, while disabling local
 * IRQs, which protects against PREEMPT and interrupts
 * handlers invoking normal fastpath.
 */
 c = slub_get_cpu_ptr(s->cpu_slab);
 local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, irqflags);

 for (i = 0; i < size; i++) {
  void *object = kfence_alloc(s, s->object_size, flags);

  if (unlikely(object)) {
   p[i] = object;
   continue;
  }

  object = c->freelist;
  if (unlikely(!object)) {
   /*
 * We may have removed an object from c->freelist using
 * the fastpath in the previous iteration; in that case,
 * c->tid has not been bumped yet.
 * Since ___slab_alloc() may reenable interrupts while
 * allocating memory, we should bump c->tid now.
 */
   c->tid = next_tid(c->tid);

   local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, irqflags);

   /*
 * Invoking slow path likely have side-effect
 * of re-populating per CPU c->freelist
 */
   p[i] = ___slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE,
         _RET_IP_, c, s->object_size);
   if (unlikely(!p[i]))
    goto error;

   c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
   maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);

   local_lock_irqsave(&s->cpu_slab->lock, irqflags);

   continue; /* goto for-loop */
  }
  c->freelist = get_freepointer(s, object);
  p[i] = object;
  maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
  stat(s, ALLOC_FASTPATH);
 }
 c->tid = next_tid(c->tid);
 local_unlock_irqrestore(&s->cpu_slab->lock, irqflags);
 slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);

 return i;

error:
 slub_put_cpu_ptr(s->cpu_slab);
 __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
 return 0;

}
#else /* CONFIG_SLUB_TINY */
static int __kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
       size_t size, void **p)
{
 int i;

 for (i = 0; i < size; i++) {
  void *object = kfence_alloc(s, s->object_size, flags);

  if (unlikely(object)) {
   p[i] = object;
   continue;
  }

  p[i] = __slab_alloc_node(s, flags, NUMA_NO_NODE,
      _RET_IP_, s->object_size);
  if (unlikely(!p[i]))
   goto error;

  maybe_wipe_obj_freeptr(s, p[i]);
 }

 return i;

error:
 __kmem_cache_free_bulk(s, i, p);
 return 0;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

/* Note that interrupts must be enabled when calling this function. */
int kmem_cache_alloc_bulk_noprof(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size,
     void **p)
{
 int i;

 if (!size)
  return 0;

 s = slab_pre_alloc_hook(s, flags);
 if (unlikely(!s))
  return 0;

 i = __kmem_cache_alloc_bulk(s, flags, size, p);
 if (unlikely(i == 0))
  return 0;

 /*
 * memcg and kmem_cache debug support and memory initialization.
 * Done outside of the IRQ disabled fastpath loop.
 */
 if (unlikely(!slab_post_alloc_hook(s, NULL, flags, size, p,
      slab_want_init_on_alloc(flags, s), s->object_size))) {
  return 0;
 }
 return i;
}
EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_bulk_noprof);


/*
 * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
 * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
 * get the required alignment by putting one properly sized object after
 * another.
 *
 * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
 * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
 * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
 * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
 * locking overhead.
 */

/*
 * Minimum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
 * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
 * and increases the number of allocations possible without having to
 * take the list_lock.
 */
static unsigned int slub_min_order;
static unsigned int slub_max_order =
 IS_ENABLED(CONFIG_SLUB_TINY) ? 1 : PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
static unsigned int slub_min_objects;

/*
 * Calculate the order of allocation given an slab object size.
 *
 * The order of allocation has significant impact on performance and other
 * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
 * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
 * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
 * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
 * would be wasted.
 *
 * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
 * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
 * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
 * less a concern for large slabs though which are rarely used.
 *
 * slab_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
 * number of objects in a slab as critical. If we reach slab_max_order then
 * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
 * of space in favor of a small page order.
 *
 * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
 * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
 * requested a higher minimum order then we start with that one instead of
 * the smallest order which will fit the object.
 */
static inline unsigned int calc_slab_order(unsigned int size,
  unsigned int min_order, unsigned int max_order,
  unsigned int fract_leftover)
{
 unsigned int order;

 for (order = min_order; order <= max_order; order++) {

  unsigned int slab_size = (unsigned int)PAGE_SIZE << order;
  unsigned int rem;

  rem = slab_size % size;

  if (rem <= slab_size / fract_leftover)
   break;
 }

 return order;
}

static inline int calculate_order(unsigned int size)
{
 unsigned int order;
 unsigned int min_objects;
 unsigned int max_objects;
 unsigned int min_order;

 min_objects = slub_min_objects;
 if (!min_objects) {
  /*
 * Some architectures will only update present cpus when
 * onlining them, so don't trust the number if it's just 1. But
 * we also don't want to use nr_cpu_ids always, as on some other
 * architectures, there can be many possible cpus, but never
 * onlined. Here we compromise between trying to avoid too high
 * order on systems that appear larger than they are, and too
 * low order on systems that appear smaller than they are.
 */
  unsigned int nr_cpus = num_present_cpus();
  if (nr_cpus <= 1)
   nr_cpus = nr_cpu_ids;
  min_objects = 4 * (fls(nr_cpus) + 1);
 }
 /* min_objects can't be 0 because get_order(0) is undefined */
 max_objects = max(order_objects(slub_max_order, size), 1U);
 min_objects = min(min_objects, max_objects);

 min_order = max_t(unsigned int, slub_min_order,
     get_order(min_objects * size));
 if (order_objects(min_order, size) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
  return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;

 /*
 * Attempt to find best configuration for a slab. This works by first
 * attempting to generate a layout with the best possible configuration
 * and backing off gradually.
 *
 * We start with accepting at most 1/16 waste and try to find the
 * smallest order from min_objects-derived/slab_min_order up to
 * slab_max_order that will satisfy the constraint. Note that increasing
 * the order can only result in same or less fractional waste, not more.
 *
 * If that fails, we increase the acceptable fraction of waste and try
 * again. The last iteration with fraction of 1/2 would effectively
 * accept any waste and give us the order determined by min_objects, as
 * long as at least single object fits within slab_max_order.
 */
 for (unsigned int fraction = 16; fraction > 1; fraction /= 2) {
  order = calc_slab_order(size, min_order, slub_max_order,
     fraction);
  if (order <= slub_max_order)
   return order;
 }

 /*
 * Doh this slab cannot be placed using slab_max_order.
 */
 order = get_order(size);
 if (order <= MAX_PAGE_ORDER)
  return order;
 return -ENOSYS;
}

static void
init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
{
 n->nr_partial = 0;
 spin_lock_init(&n->list_lock);
 INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
 atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
 INIT_LIST_HEAD(&n->full);
#endif
}

#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
{
 BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
   NR_KMALLOC_TYPES * KMALLOC_SHIFT_HIGH *
   sizeof(struct kmem_cache_cpu));

 /*
 * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
 * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
 */
 s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
         2 * sizeof(void *));

 if (!s->cpu_slab)
  return 0;

 init_kmem_cache_cpus(s);

 return 1;
}
#else
static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
{
 return 1;
}
#endif /* CONFIG_SLUB_TINY */

static struct kmem_cache *kmem_cache_node;

/*
 * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
 * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
 * possible.
 *
 * Note that this function only works on the kmem_cache_node
 * when allocating for the kmem_cache_node. This is used for bootstrapping
 * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
 */
static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
{
 struct slab *slab;
 struct kmem_cache_node *n;

 BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));

 slab = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);

 BUG_ON(!slab);
 if (slab_nid(slab) != node) {
  pr_err("SLUB: Unable to allocate memory from node %d\n", node);
  pr_err("SLUB: Allocating a useless per node structure in order to be able to continue\n");
 }

 n = slab->freelist;
 BUG_ON(!n);
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
#endif
 n = kasan_slab_alloc(kmem_cache_node, n, GFP_KERNEL, false);
 slab->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
 slab->inuse = 1;
 kmem_cache_node->node[node] = n;
 init_kmem_cache_node(n);
 inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, slab->objects);

 /*
 * No locks need to be taken here as it has just been
 * initialized and there is no concurrent access.
 */
 __add_partial(n, slab, DEACTIVATE_TO_HEAD);
}

static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
{
 int node;
 struct kmem_cache_node *n;

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  s->node[node] = NULL;
  kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
 }
}

void __kmem_cache_release(struct kmem_cache *s)
{
 cache_random_seq_destroy(s);
#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
 free_percpu(s->cpu_slab);
#endif
 free_kmem_cache_nodes(s);
}

static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
{
 int node;

 for_each_node_mask(node, slab_nodes) {
  struct kmem_cache_node *n;

  if (slab_state == DOWN) {
   early_kmem_cache_node_alloc(node);
   continue;
  }
  n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
      GFP_KERNEL, node);

  if (!n) {
   free_kmem_cache_nodes(s);
   return 0;
  }

  init_kmem_cache_node(n);
  s->node[node] = n;
 }
 return 1;
}

static void set_cpu_partial(struct kmem_cache *s)
{
#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 unsigned int nr_objects;

 /*
 * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
 * per cpu partial lists of a processor.
 *
 * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
 * object freed. If they are used for allocation then they can be
 * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
 * per node partial lists and therefore no locking will be required.
 *
 * For backwards compatibility reasons, this is determined as number
 * of objects, even though we now limit maximum number of pages, see
 * slub_set_cpu_partial()
 */
 if (!kmem_cache_has_cpu_partial(s))
  nr_objects = 0;
 else if (s->size >= PAGE_SIZE)
  nr_objects = 6;
 else if (s->size >= 1024)
  nr_objects = 24;
 else if (s->size >= 256)
  nr_objects = 52;
 else
  nr_objects = 120;

 slub_set_cpu_partial(s, nr_objects);
#endif
}

/*
 * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
 * a slab object.
 */
static int calculate_sizes(struct kmem_cache_args *args, struct kmem_cache *s)
{
 slab_flags_t flags = s->flags;
 unsigned int size = s->object_size;
 unsigned int order;

 /*
 * Round up object size to the next word boundary. We can only
 * place the free pointer at word boundaries and this determines
 * the possible location of the free pointer.
 */
 size = ALIGN(size, sizeof(void *));

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 /*
 * Determine if we can poison the object itself. If the user of
 * the slab may touch the object after free or before allocation
 * then we should never poison the object itself.
 */
 if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) &&
   !s->ctor)
  s->flags |= __OBJECT_POISON;
 else
  s->flags &= ~__OBJECT_POISON;


 /*
 * If we are Redzoning then check if there is some space between the
 * end of the object and the free pointer. If not then add an
 * additional word to have some bytes to store Redzone information.
 */
 if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
  size += sizeof(void *);
#endif

 /*
 * With that we have determined the number of bytes in actual use
 * by the object and redzoning.
 */
 s->inuse = size;

 if (((flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) && !args->use_freeptr_offset) ||
     (flags & SLAB_POISON) || s->ctor ||
     ((flags & SLAB_RED_ZONE) &&
      (s->object_size < sizeof(void *) || slub_debug_orig_size(s)))) {
  /*
 * Relocate free pointer after the object if it is not
 * permitted to overwrite the first word of the object on
 * kmem_cache_free.
 *
 * This is the case if we do RCU, have a constructor or
 * destructor, are poisoning the objects, or are
 * redzoning an object smaller than sizeof(void *) or are
 * redzoning an object with slub_debug_orig_size() enabled,
 * in which case the right redzone may be extended.
 *
 * The assumption that s->offset >= s->inuse means free
 * pointer is outside of the object is used in the
 * freeptr_outside_object() function. If that is no
 * longer true, the function needs to be modified.
 */
  s->offset = size;
  size += sizeof(void *);
 } else if ((flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU) && args->use_freeptr_offset) {
  s->offset = args->freeptr_offset;
 } else {
  /*
 * Store freelist pointer near middle of object to keep
 * it away from the edges of the object to avoid small
 * sized over/underflows from neighboring allocations.
 */
  s->offset = ALIGN_DOWN(s->object_size / 2, sizeof(void *));
 }

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 if (flags & SLAB_STORE_USER) {
  /*
 * Need to store information about allocs and frees after
 * the object.
 */
  size += 2 * sizeof(struct track);

  /* Save the original kmalloc request size */
  if (flags & SLAB_KMALLOC)
   size += sizeof(unsigned int);
 }
#endif

 kasan_cache_create(s, &size, &s->flags);
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
  /*
 * Add some empty padding so that we can catch
 * overwrites from earlier objects rather than let
 * tracking information or the free pointer be
 * corrupted if a user writes before the start
 * of the object.
 */
  size += sizeof(void *);

  s->red_left_pad = sizeof(void *);
  s->red_left_pad = ALIGN(s->red_left_pad, s->align);
  size += s->red_left_pad;
 }
#endif

 /*
 * SLUB stores one object immediately after another beginning from
 * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
 * each object to conform to the alignment.
 */
 size = ALIGN(size, s->align);
 s->size = size;
 s->reciprocal_size = reciprocal_value(size);
 order = calculate_order(size);

 if ((int)order < 0)
  return 0;

 s->allocflags = __GFP_COMP;

 if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
  s->allocflags |= GFP_DMA;

 if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
  s->allocflags |= GFP_DMA32;

 if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
  s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;

 /*
 * Determine the number of objects per slab
 */
 s->oo = oo_make(order, size);
 s->min = oo_make(get_order(size), size);

 return !!oo_objects(s->oo);
}

static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct slab *slab)
{
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 void *addr = slab_address(slab);
 void *p;

 if (!slab_add_kunit_errors())
  slab_bug(s, "Objects remaining on __kmem_cache_shutdown()");

 spin_lock(&object_map_lock);
 __fill_map(object_map, s, slab);

 for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {

  if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), object_map)) {
   if (slab_add_kunit_errors())
    continue;
   pr_err("Object 0x%p @offset=%tu\n", p, p - addr);
   print_tracking(s, p);
  }
 }
 spin_unlock(&object_map_lock);

 __slab_err(slab);
#endif
}

/*
 * Attempt to free all partial slabs on a node.
 * This is called from __kmem_cache_shutdown(). We must take list_lock
 * because sysfs file might still access partial list after the shutdowning.
 */
static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
{
 LIST_HEAD(discard);
 struct slab *slab, *h;

 BUG_ON(irqs_disabled());
 spin_lock_irq(&n->list_lock);
 list_for_each_entry_safe(slab, h, &n->partial, slab_list) {
  if (!slab->inuse) {
   remove_partial(n, slab);
   list_add(&slab->slab_list, &discard);
  } else {
   list_slab_objects(s, slab);
  }
 }
 spin_unlock_irq(&n->list_lock);

 list_for_each_entry_safe(slab, h, &discard, slab_list)
  discard_slab(s, slab);
}

bool __kmem_cache_empty(struct kmem_cache *s)
{
 int node;
 struct kmem_cache_node *n;

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
  if (n->nr_partial || node_nr_slabs(n))
   return false;
 return true;
}

/*
 * Release all resources used by a slab cache.
 */
int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
{
 int node;
 struct kmem_cache_node *n;

 flush_all_cpus_locked(s);
 /* Attempt to free all objects */
 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  free_partial(s, n);
  if (n->nr_partial || node_nr_slabs(n))
   return 1;
 }
 return 0;
}

#ifdef CONFIG_PRINTK
void __kmem_obj_info(struct kmem_obj_info *kpp, void *object, struct slab *slab)
{
 void *base;
 int __maybe_unused i;
 unsigned int objnr;
 void *objp;
 void *objp0;
 struct kmem_cache *s = slab->slab_cache;
 struct track __maybe_unused *trackp;

 kpp->kp_ptr = object;
 kpp->kp_slab = slab;
 kpp->kp_slab_cache = s;
 base = slab_address(slab);
 objp0 = kasan_reset_tag(object);
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 objp = restore_red_left(s, objp0);
#else
 objp = objp0;
#endif
 objnr = obj_to_index(s, slab, objp);
 kpp->kp_data_offset = (unsigned long)((char *)objp0 - (char *)objp);
 objp = base + s->size * objnr;
 kpp->kp_objp = objp;
 if (WARN_ON_ONCE(objp < base || objp >= base + slab->objects * s->size
    || (objp - base) % s->size) ||
     !(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  return;
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 objp = fixup_red_left(s, objp);
 trackp = get_track(s, objp, TRACK_ALLOC);
 kpp->kp_ret = (void *)trackp->addr;
#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
 {
  depot_stack_handle_t handle;
  unsigned long *entries;
  unsigned int nr_entries;

  handle = READ_ONCE(trackp->handle);
  if (handle) {
   nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
   for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < nr_entries; i++)
    kpp->kp_stack[i] = (void *)entries[i];
  }

  trackp = get_track(s, objp, TRACK_FREE);
  handle = READ_ONCE(trackp->handle);
  if (handle) {
   nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
   for (i = 0; i < KS_ADDRS_COUNT && i < nr_entries; i++)
    kpp->kp_free_stack[i] = (void *)entries[i];
  }
 }
#endif
#endif
}
#endif

/********************************************************************
 * Kmalloc subsystem
 *******************************************************************/

static int __init setup_slub_min_order(char *str)
{
 get_option(&str, (int *)&slub_min_order);

 if (slub_min_order > slub_max_order)
  slub_max_order = slub_min_order;

 return 1;
}

__setup("slab_min_order=", setup_slub_min_order);
__setup_param("slub_min_order=", slub_min_order, setup_slub_min_order, 0);


static int __init setup_slub_max_order(char *str)
{
 get_option(&str, (int *)&slub_max_order);
 slub_max_order = min_t(unsigned int, slub_max_order, MAX_PAGE_ORDER);

 if (slub_min_order > slub_max_order)
  slub_min_order = slub_max_order;

 return 1;
}

__setup("slab_max_order=", setup_slub_max_order);
__setup_param("slub_max_order=", slub_max_order, setup_slub_max_order, 0);

static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
{
 get_option(&str, (int *)&slub_min_objects);

 return 1;
}

__setup("slab_min_objects=", setup_slub_min_objects);
__setup_param("slub_min_objects=", slub_min_objects, setup_slub_min_objects, 0);

#ifdef CONFIG_NUMA
static int __init setup_slab_strict_numa(char *str)
{
 if (nr_node_ids > 1) {
  static_branch_enable(&strict_numa);
  pr_info("SLUB: Strict NUMA enabled.\n");
 } else {
  pr_warn("slab_strict_numa parameter set on non NUMA system.\n");
 }

 return 1;
}

__setup("slab_strict_numa", setup_slab_strict_numa);
#endif


#ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
/*
 * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied
 * to/from userspace but do not fall entirely within the containing slab
 * cache's usercopy region.
 *
 * Returns NULL if check passes, otherwise const char * to name of cache
 * to indicate an error.
 */
void __check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
    const struct slab *slab, bool to_user)
{
 struct kmem_cache *s;
 unsigned int offset;
 bool is_kfence = is_kfence_address(ptr);

 ptr = kasan_reset_tag(ptr);

 /* Find object and usable object size. */
 s = slab->slab_cache;

 /* Reject impossible pointers. */
 if (ptr < slab_address(slab))
  usercopy_abort("SLUB object not in SLUB page?!", NULL,
          to_user, 0, n);

 /* Find offset within object. */
 if (is_kfence)
  offset = ptr - kfence_object_start(ptr);
 else
  offset = (ptr - slab_address(slab)) % s->size;

 /* Adjust for redzone and reject if within the redzone. */
 if (!is_kfence && kmem_cache_debug_flags(s, SLAB_RED_ZONE)) {
  if (offset < s->red_left_pad)
   usercopy_abort("SLUB object in left red zone",
           s->name, to_user, offset, n);
  offset -= s->red_left_pad;
 }

 /* Allow address range falling entirely within usercopy region. */
 if (offset >= s->useroffset &&
     offset - s->useroffset <= s->usersize &&
     n <= s->useroffset - offset + s->usersize)
  return;

 usercopy_abort("SLUB object", s->name, to_user, offset, n);
}
#endif /* CONFIG_HARDENED_USERCOPY */

#define SHRINK_PROMOTE_MAX 32

/*
 * kmem_cache_shrink discards empty slabs and promotes the slabs filled
 * up most to the head of the partial lists. New allocations will then
 * fill those up and thus they can be removed from the partial lists.
 *
 * The slabs with the least items are placed last. This results in them
 * being allocated from last increasing the chance that the last objects
 * are freed in them.
 */
static int __kmem_cache_do_shrink(struct kmem_cache *s)
{
 int node;
 int i;
 struct kmem_cache_node *n;
 struct slab *slab;
 struct slab *t;
 struct list_head discard;
 struct list_head promote[SHRINK_PROMOTE_MAX];
 unsigned long flags;
 int ret = 0;

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  INIT_LIST_HEAD(&discard);
  for (i = 0; i < SHRINK_PROMOTE_MAX; i++)
   INIT_LIST_HEAD(promote + i);

  spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);

  /*
 * Build lists of slabs to discard or promote.
 *
 * Note that concurrent frees may occur while we hold the
 * list_lock. slab->inuse here is the upper limit.
 */
  list_for_each_entry_safe(slab, t, &n->partial, slab_list) {
   int free = slab->objects - slab->inuse;

   /* Do not reread slab->inuse */
   barrier();

   /* We do not keep full slabs on the list */
   BUG_ON(free <= 0);

   if (free == slab->objects) {
    list_move(&slab->slab_list, &discard);
    slab_clear_node_partial(slab);
    n->nr_partial--;
    dec_slabs_node(s, node, slab->objects);
   } else if (free <= SHRINK_PROMOTE_MAX)
    list_move(&slab->slab_list, promote + free - 1);
  }

  /*
 * Promote the slabs filled up most to the head of the
 * partial list.
 */
  for (i = SHRINK_PROMOTE_MAX - 1; i >= 0; i--)
   list_splice(promote + i, &n->partial);

  spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);

  /* Release empty slabs */
  list_for_each_entry_safe(slab, t, &discard, slab_list)
   free_slab(s, slab);

  if (node_nr_slabs(n))
   ret = 1;
 }

 return ret;
}

int __kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
{
 flush_all(s);
 return __kmem_cache_do_shrink(s);
}

static int slab_mem_going_offline_callback(void)
{
 struct kmem_cache *s;

 mutex_lock(&slab_mutex);
 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
  flush_all_cpus_locked(s);
  __kmem_cache_do_shrink(s);
 }
 mutex_unlock(&slab_mutex);

 return 0;
}

static int slab_mem_going_online_callback(int nid)
{
 struct kmem_cache_node *n;
 struct kmem_cache *s;
 int ret = 0;

 /*
 * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
 * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
 * online.
 */
 mutex_lock(&slab_mutex);
 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
  /*
 * The structure may already exist if the node was previously
 * onlined and offlined.
 */
  if (get_node(s, nid))
   continue;
  /*
 * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
 *      since memory is not yet available from the node that
 *      is brought up.
 */
  n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
  if (!n) {
   ret = -ENOMEM;
   goto out;
  }
  init_kmem_cache_node(n);
  s->node[nid] = n;
 }
 /*
 * Any cache created after this point will also have kmem_cache_node
 * initialized for the new node.
 */
 node_set(nid, slab_nodes);
out:
 mutex_unlock(&slab_mutex);
 return ret;
}

static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
    unsigned long action, void *arg)
{
 struct node_notify *nn = arg;
 int nid = nn->nid;
 int ret = 0;

 switch (action) {
 case NODE_ADDING_FIRST_MEMORY:
  ret = slab_mem_going_online_callback(nid);
  break;
 case NODE_REMOVING_LAST_MEMORY:
  ret = slab_mem_going_offline_callback();
  break;
 }
 if (ret)
  ret = notifier_from_errno(ret);
 else
  ret = NOTIFY_OK;
 return ret;
}

/********************************************************************
 * Basic setup of slabs
 *******************************************************************/

/*
 * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
 * the page allocator. Allocate them properly then fix up the pointers
 * that may be pointing to the wrong kmem_cache structure.
 */

static struct kmem_cache * __init bootstrap(struct kmem_cache *static_cache)
{
 int node;
 struct kmem_cache *s = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
 struct kmem_cache_node *n;

 memcpy(s, static_cache, kmem_cache->object_size);

 /*
 * This runs very early, and only the boot processor is supposed to be
 * up.  Even if it weren't true, IRQs are not up so we couldn't fire
 * IPIs around.
 */
 __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  struct slab *p;

  list_for_each_entry(p, &n->partial, slab_list)
   p->slab_cache = s;

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
  list_for_each_entry(p, &n->full, slab_list)
   p->slab_cache = s;
#endif
 }
 list_add(&s->list, &slab_caches);
 return s;
}

void __init kmem_cache_init(void)
{
 static __initdata struct kmem_cache boot_kmem_cache,
  boot_kmem_cache_node;
 int node;

 if (debug_guardpage_minorder())
  slub_max_order = 0;

 /* Inform pointer hashing choice about slub debugging state. */
 hash_pointers_finalize(__slub_debug_enabled());

 kmem_cache_node = &boot_kmem_cache_node;
 kmem_cache = &boot_kmem_cache;

 /*
 * Initialize the nodemask for which we will allocate per node
 * structures. Here we don't need taking slab_mutex yet.
 */
 for_each_node_state(node, N_MEMORY)
  node_set(node, slab_nodes);

 create_boot_cache(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
   sizeof(struct kmem_cache_node),
   SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_OBJ_EXT, 0, 0);

 hotplug_node_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);

 /* Able to allocate the per node structures */
 slab_state = PARTIAL;

 create_boot_cache(kmem_cache, "kmem_cache",
   offsetof(struct kmem_cache, node) +
    nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *),
   SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_OBJ_EXT, 0, 0);

 kmem_cache = bootstrap(&boot_kmem_cache);
 kmem_cache_node = bootstrap(&boot_kmem_cache_node);

 /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
 setup_kmalloc_cache_index_table();
 create_kmalloc_caches();

 /* Setup random freelists for each cache */
 init_freelist_randomization();

 cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_SLUB_DEAD, "slub:dead", NULL,
      slub_cpu_dead);

 pr_info("SLUB: HWalign=%d, Order=%u-%u, MinObjects=%u, CPUs=%u, Nodes=%u\n",
  cache_line_size(),
  slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
  nr_cpu_ids, nr_node_ids);
}

void __init kmem_cache_init_late(void)
{
#ifndef CONFIG_SLUB_TINY
 flushwq = alloc_workqueue("slub_flushwq", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
 WARN_ON(!flushwq);
#endif
}

struct kmem_cache *
__kmem_cache_alias(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
     slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *))
{
 struct kmem_cache *s;

 s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
 if (s) {
  if (sysfs_slab_alias(s, name))
   pr_err("SLUB: Unable to add cache alias %s to sysfs\n",
          name);

  s->refcount++;

  /*
 * Adjust the object sizes so that we clear
 * the complete object on kzalloc.
 */
  s->object_size = max(s->object_size, size);
  s->inuse = max(s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
 }

 return s;
}

int do_kmem_cache_create(struct kmem_cache *s, const char *name,
    unsigned int size, struct kmem_cache_args *args,
    slab_flags_t flags)
{
 int err = -EINVAL;

 s->name = name;
 s->size = s->object_size = size;

 s->flags = kmem_cache_flags(flags, s->name);
#ifdef CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED
 s->random = get_random_long();
#endif
 s->align = args->align;
 s->ctor = args->ctor;
#ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 s->useroffset = args->useroffset;
 s->usersize = args->usersize;
#endif

 if (!calculate_sizes(args, s))
  goto out;
 if (disable_higher_order_debug) {
  /*
 * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
 * order increased.
 */
  if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
   s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
   s->offset = 0;
   if (!calculate_sizes(args, s))
    goto out;
  }
 }

#ifdef system_has_freelist_aba
 if (system_has_freelist_aba() && !(s->flags & SLAB_NO_CMPXCHG)) {
  /* Enable fast mode */
  s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
 }
#endif

 /*
 * The larger the object size is, the more slabs we want on the partial
 * list to avoid pounding the page allocator excessively.
 */
 s->min_partial = min_t(unsigned long, MAX_PARTIAL, ilog2(s->size) / 2);
 s->min_partial = max_t(unsigned long, MIN_PARTIAL, s->min_partial);

 set_cpu_partial(s);

#ifdef CONFIG_NUMA
 s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
#endif

 /* Initialize the pre-computed randomized freelist if slab is up */
 if (slab_state >= UP) {
  if (init_cache_random_seq(s))
   goto out;
 }

 if (!init_kmem_cache_nodes(s))
  goto out;

 if (!alloc_kmem_cache_cpus(s))
  goto out;

 err = 0;

 /* Mutex is not taken during early boot */
 if (slab_state <= UP)
  goto out;

 /*
 * Failing to create sysfs files is not critical to SLUB functionality.
 * If it fails, proceed with cache creation without these files.
 */
 if (sysfs_slab_add(s))
  pr_err("SLUB: Unable to add cache %s to sysfs\n", s->name);

 if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
  debugfs_slab_add(s);

out:
 if (err)
  __kmem_cache_release(s);
 return err;
}

#ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
static int count_inuse(struct slab *slab)
{
 return slab->inuse;
}

static int count_total(struct slab *slab)
{
 return slab->objects;
}
#endif

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
static void validate_slab(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
     unsigned long *obj_map)
{
 void *p;
 void *addr = slab_address(slab);

 if (!check_slab(s, slab) || !on_freelist(s, slab, NULL))
  return;

 /* Now we know that a valid freelist exists */
 __fill_map(obj_map, s, slab);
 for_each_object(p, s, addr, slab->objects) {
  u8 val = test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map) ?
    SLUB_RED_INACTIVE : SLUB_RED_ACTIVE;

  if (!check_object(s, slab, p, val))
   break;
 }
}

static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
  struct kmem_cache_node *n, unsigned long *obj_map)
{
 unsigned long count = 0;
 struct slab *slab;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);

 list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list) {
  validate_slab(s, slab, obj_map);
  count++;
 }
 if (count != n->nr_partial) {
  pr_err("SLUB %s: %ld partial slabs counted but counter=%ld\n",
         s->name, count, n->nr_partial);
  slab_add_kunit_errors();
 }

 if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
  goto out;

 list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list) {
  validate_slab(s, slab, obj_map);
  count++;
 }
 if (count != node_nr_slabs(n)) {
  pr_err("SLUB: %s %ld slabs counted but counter=%ld\n",
         s->name, count, node_nr_slabs(n));
  slab_add_kunit_errors();
 }

out:
 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 return count;
}

long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
{
 int node;
 unsigned long count = 0;
 struct kmem_cache_node *n;
 unsigned long *obj_map;

 obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
 if (!obj_map)
  return -ENOMEM;

 flush_all(s);
 for_each_kmem_cache_node(s, node, n)
  count += validate_slab_node(s, n, obj_map);

 bitmap_free(obj_map);

 return count;
}
EXPORT_SYMBOL(validate_slab_cache);

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS
/*
 * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
 * and freed.
 */

struct location {
 depot_stack_handle_t handle;
 unsigned long count;
 unsigned long addr;
 unsigned long waste;
 long long sum_time;
 long min_time;
 long max_time;
 long min_pid;
 long max_pid;
 DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
 nodemask_t nodes;
};

struct loc_track {
 unsigned long max;
 unsigned long count;
 struct location *loc;
 loff_t idx;
};

static struct dentry *slab_debugfs_root;

static void free_loc_track(struct loc_track *t)
{
 if (t->max)
  free_pages((unsigned long)t->loc,
   get_order(sizeof(struct location) * t->max));
}

static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
{
 struct location *l;
 int order;

 order = get_order(sizeof(struct location) * max);

 l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
 if (!l)
  return 0;

 if (t->count) {
  memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
  free_loc_track(t);
 }
 t->max = max;
 t->loc = l;
 return 1;
}

static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
    const struct track *track,
    unsigned int orig_size)
{
 long start, end, pos;
 struct location *l;
 unsigned long caddr, chandle, cwaste;
 unsigned long age = jiffies - track->when;
 depot_stack_handle_t handle = 0;
 unsigned int waste = s->object_size - orig_size;

#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
 handle = READ_ONCE(track->handle);
#endif
 start = -1;
 end = t->count;

 for ( ; ; ) {
  pos = start + (end - start + 1) / 2;

  /*
 * There is nothing at "end". If we end up there
 * we need to add something to before end.
 */
  if (pos == end)
   break;

  l = &t->loc[pos];
  caddr = l->addr;
  chandle = l->handle;
  cwaste = l->waste;
  if ((track->addr == caddr) && (handle == chandle) &&
   (waste == cwaste)) {

   l->count++;
   if (track->when) {
    l->sum_time += age;
    if (age < l->min_time)
     l->min_time = age;
    if (age > l->max_time)
     l->max_time = age;

    if (track->pid < l->min_pid)
     l->min_pid = track->pid;
    if (track->pid > l->max_pid)
     l->max_pid = track->pid;

    cpumask_set_cpu(track->cpu,
      to_cpumask(l->cpus));
   }
   node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
   return 1;
  }

  if (track->addr < caddr)
   end = pos;
  else if (track->addr == caddr && handle < chandle)
   end = pos;
  else if (track->addr == caddr && handle == chandle &&
    waste < cwaste)
   end = pos;
  else
   start = pos;
 }

 /*
 * Not found. Insert new tracking element.
 */
 if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
  return 0;

 l = t->loc + pos;
 if (pos < t->count)
  memmove(l + 1, l,
   (t->count - pos) * sizeof(struct location));
 t->count++;
 l->count = 1;
 l->addr = track->addr;
 l->sum_time = age;
 l->min_time = age;
 l->max_time = age;
 l->min_pid = track->pid;
 l->max_pid = track->pid;
 l->handle = handle;
 l->waste = waste;
 cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
 cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
 nodes_clear(l->nodes);
 node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
 return 1;
}

static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
  struct slab *slab, enum track_item alloc,
  unsigned long *obj_map)
{
 void *addr = slab_address(slab);
 bool is_alloc = (alloc == TRACK_ALLOC);
 void *p;

 __fill_map(obj_map, s, slab);

 for_each_object(p, s, addr, slab->objects)
  if (!test_bit(__obj_to_index(s, addr, p), obj_map))
   add_location(t, s, get_track(s, p, alloc),
         is_alloc ? get_orig_size(s, p) :
      s->object_size);
}
#endif  /* CONFIG_DEBUG_FS   */
#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */

#ifdef SLAB_SUPPORTS_SYSFS
enum slab_stat_type {
 SL_ALL,   /* All slabs */
 SL_PARTIAL,  /* Only partially allocated slabs */
 SL_CPU,   /* Only slabs used for cpu caches */
 SL_OBJECTS,  /* Determine allocated objects not slabs */
 SL_TOTAL  /* Determine object capacity not slabs */
};

#define SO_ALL  (1 << SL_ALL)
#define SO_PARTIAL (1 << SL_PARTIAL)
#define SO_CPU  (1 << SL_CPU)
#define SO_OBJECTS (1 << SL_OBJECTS)
#define SO_TOTAL (1 << SL_TOTAL)

static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
     char *buf, unsigned long flags)
{
 unsigned long total = 0;
 int node;
 int x;
 unsigned long *nodes;
 int len = 0;

 nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
 if (!nodes)
  return -ENOMEM;

 if (flags & SO_CPU) {
  int cpu;

  for_each_possible_cpu(cpu) {
   struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab,
              cpu);
   int node;
   struct slab *slab;

   slab = READ_ONCE(c->slab);
   if (!slab)
    continue;

   node = slab_nid(slab);
   if (flags & SO_TOTAL)
    x = slab->objects;
   else if (flags & SO_OBJECTS)
    x = slab->inuse;
   else
    x = 1;

   total += x;
   nodes[node] += x;

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
   slab = slub_percpu_partial_read_once(c);
   if (slab) {
    node = slab_nid(slab);
    if (flags & SO_TOTAL)
     WARN_ON_ONCE(1);
    else if (flags & SO_OBJECTS)
     WARN_ON_ONCE(1);
    else
     x = data_race(slab->slabs);
    total += x;
    nodes[node] += x;
   }
#endif
  }
 }

 /*
 * It is impossible to take "mem_hotplug_lock" here with "kernfs_mutex"
 * already held which will conflict with an existing lock order:
 *
 * mem_hotplug_lock->slab_mutex->kernfs_mutex
 *
 * We don't really need mem_hotplug_lock (to hold off
 * slab_mem_going_offline_callback) here because slab's memory hot
 * unplug code doesn't destroy the kmem_cache->node[] data.
 */

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 if (flags & SO_ALL) {
  struct kmem_cache_node *n;

  for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {

   if (flags & SO_TOTAL)
    x = node_nr_objs(n);
   else if (flags & SO_OBJECTS)
    x = node_nr_objs(n) - count_partial(n, count_free);
   else
    x = node_nr_slabs(n);
   total += x;
   nodes[node] += x;
  }

 } else
#endif
 if (flags & SO_PARTIAL) {
  struct kmem_cache_node *n;

  for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
   if (flags & SO_TOTAL)
    x = count_partial(n, count_total);
   else if (flags & SO_OBJECTS)
    x = count_partial(n, count_inuse);
   else
    x = n->nr_partial;
   total += x;
   nodes[node] += x;
  }
 }

 len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", total);
#ifdef CONFIG_NUMA
 for (node = 0; node < nr_node_ids; node++) {
  if (nodes[node])
   len += sysfs_emit_at(buf, len, " N%d=%lu",
          node, nodes[node]);
 }
#endif
 len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");
 kfree(nodes);

 return len;
}

#define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
#define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)

struct slab_attribute {
 struct attribute attr;
 ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
 ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
};

#define SLAB_ATTR_RO(_name) \
 static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO_MODE(_name, 0400)

#define SLAB_ATTR(_name) \
 static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RW_MODE(_name, 0600)

static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->size);
}
SLAB_ATTR_RO(slab_size);

static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->align);
}
SLAB_ATTR_RO(align);

static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->object_size);
}
SLAB_ATTR_RO(object_size);

static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_objects(s->oo));
}
SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);

static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", oo_order(s->oo));
}
SLAB_ATTR_RO(order);

static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%lu\n", s->min_partial);
}

static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
     size_t length)
{
 unsigned long min;
 int err;

 err = kstrtoul(buf, 10, &min);
 if (err)
  return err;

 s->min_partial = min;
 return length;
}
SLAB_ATTR(min_partial);

static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 unsigned int nr_partial = 0;
#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 nr_partial = s->cpu_partial;
#endif

 return sysfs_emit(buf, "%u\n", nr_partial);
}

static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
     size_t length)
{
 unsigned int objects;
 int err;

 err = kstrtouint(buf, 10, &objects);
 if (err)
  return err;
 if (objects && !kmem_cache_has_cpu_partial(s))
  return -EINVAL;

 slub_set_cpu_partial(s, objects);
 flush_all(s);
 return length;
}
SLAB_ATTR(cpu_partial);

static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 if (!s->ctor)
  return 0;
 return sysfs_emit(buf, "%pS\n", s->ctor);
}
SLAB_ATTR_RO(ctor);

static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", s->refcount < 0 ? 0 : s->refcount - 1);
}
SLAB_ATTR_RO(aliases);

static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
}
SLAB_ATTR_RO(partial);

static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
}
SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);

static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
}
SLAB_ATTR_RO(objects_partial);

static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 int objects = 0;
 int slabs = 0;
 int cpu __maybe_unused;
 int len = 0;

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 for_each_online_cpu(cpu) {
  struct slab *slab;

  slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));

  if (slab)
   slabs += data_race(slab->slabs);
 }
#endif

 /* Approximate half-full slabs, see slub_set_cpu_partial() */
 objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
 len += sysfs_emit_at(buf, len, "%d(%d)", objects, slabs);

#ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL
 for_each_online_cpu(cpu) {
  struct slab *slab;

  slab = slub_percpu_partial(per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu));
  if (slab) {
   slabs = data_race(slab->slabs);
   objects = (slabs * oo_objects(s->oo)) / 2;
   len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%d(%d)",
          cpu, objects, slabs);
  }
 }
#endif
 len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");

 return len;
}
SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);

static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
}
SLAB_ATTR_RO(reclaim_account);

static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
}
SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);

#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
}
SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
#endif

#ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
static ssize_t usersize_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->usersize);
}
SLAB_ATTR_RO(usersize);
#endif

static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TYPESAFE_BY_RCU));
}
SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);

#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
}
SLAB_ATTR_RO(slabs);

static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
}
SLAB_ATTR_RO(total_objects);

static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
}
SLAB_ATTR_RO(objects);

static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS));
}
SLAB_ATTR_RO(sanity_checks);

static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
}
SLAB_ATTR_RO(trace);

static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
}

SLAB_ATTR_RO(red_zone);

static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
}

SLAB_ATTR_RO(poison);

static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
}

SLAB_ATTR_RO(store_user);

static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return 0;
}

static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
   const char *buf, size_t length)
{
 int ret = -EINVAL;

 if (buf[0] == '1' && kmem_cache_debug(s)) {
  ret = validate_slab_cache(s);
  if (ret >= 0)
   ret = length;
 }
 return ret;
}
SLAB_ATTR(validate);

#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */

#ifdef CONFIG_FAILSLAB
static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
}

static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
    size_t length)
{
 if (s->refcount > 1)
  return -EINVAL;

 if (buf[0] == '1')
  WRITE_ONCE(s->flags, s->flags | SLAB_FAILSLAB);
 else
  WRITE_ONCE(s->flags, s->flags & ~SLAB_FAILSLAB);

 return length;
}
SLAB_ATTR(failslab);
#endif

static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return 0;
}

static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
   const char *buf, size_t length)
{
 if (buf[0] == '1')
  kmem_cache_shrink(s);
 else
  return -EINVAL;
 return length;
}
SLAB_ATTR(shrink);

#ifdef CONFIG_NUMA
static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%u\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
}

static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
    const char *buf, size_t length)
{
 unsigned int ratio;
 int err;

 err = kstrtouint(buf, 10, &ratio);
 if (err)
  return err;
 if (ratio > 100)
  return -ERANGE;

 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;

 return length;
}
SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
#endif

#ifdef CONFIG_SLUB_STATS
static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
{
 unsigned long sum  = 0;
 int cpu;
 int len = 0;
 int *data = kmalloc_array(nr_cpu_ids, sizeof(int), GFP_KERNEL);

 if (!data)
  return -ENOMEM;

 for_each_online_cpu(cpu) {
  unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];

  data[cpu] = x;
  sum += x;
 }

 len += sysfs_emit_at(buf, len, "%lu", sum);

#ifdef CONFIG_SMP
 for_each_online_cpu(cpu) {
  if (data[cpu])
   len += sysfs_emit_at(buf, len, " C%d=%u",
          cpu, data[cpu]);
 }
#endif
 kfree(data);
 len += sysfs_emit_at(buf, len, "\n");

 return len;
}

static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
{
 int cpu;

 for_each_online_cpu(cpu)
  per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
}

#define STAT_ATTR(si, text)      \
static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf) \
{        \
 return show_stat(s, buf, si);    \
}        \
static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,  \
    const char *buf, size_t length) \
{        \
 if (buf[0] != '0')     \
  return -EINVAL;     \
 clear_stat(s, si);     \
 return length;      \
}        \
SLAB_ATTR(text);      \

STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
#endif /* CONFIG_SLUB_STATS */

#ifdef CONFIG_KFENCE
static ssize_t skip_kfence_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
{
 return sysfs_emit(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_SKIP_KFENCE));
}

static ssize_t skip_kfence_store(struct kmem_cache *s,
   const char *buf, size_t length)
{
 int ret = length;

 if (buf[0] == '0')
  s->flags &= ~SLAB_SKIP_KFENCE;
 else if (buf[0] == '1')
  s->flags |= SLAB_SKIP_KFENCE;
 else
  ret = -EINVAL;

 return ret;
}
SLAB_ATTR(skip_kfence);
#endif

static struct attribute *slab_attrs[] = {
 &slab_size_attr.attr,
 &object_size_attr.attr,
 &objs_per_slab_attr.attr,
 &order_attr.attr,
 &min_partial_attr.attr,
 &cpu_partial_attr.attr,
 &objects_partial_attr.attr,
 &partial_attr.attr,
 &cpu_slabs_attr.attr,
 &ctor_attr.attr,
 &aliases_attr.attr,
 &align_attr.attr,
 &hwcache_align_attr.attr,
 &reclaim_account_attr.attr,
 &destroy_by_rcu_attr.attr,
 &shrink_attr.attr,
 &slabs_cpu_partial_attr.attr,
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
 &total_objects_attr.attr,
 &objects_attr.attr,
 &slabs_attr.attr,
 &sanity_checks_attr.attr,
 &trace_attr.attr,
 &red_zone_attr.attr,
 &poison_attr.attr,
 &store_user_attr.attr,
 &validate_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 &cache_dma_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_NUMA
 &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_SLUB_STATS
 &alloc_fastpath_attr.attr,
 &alloc_slowpath_attr.attr,
 &free_fastpath_attr.attr,
 &free_slowpath_attr.attr,
 &free_frozen_attr.attr,
 &free_add_partial_attr.attr,
 &free_remove_partial_attr.attr,
 &alloc_from_partial_attr.attr,
 &alloc_slab_attr.attr,
 &alloc_refill_attr.attr,
 &alloc_node_mismatch_attr.attr,
 &free_slab_attr.attr,
 &cpuslab_flush_attr.attr,
 &deactivate_full_attr.attr,
 &deactivate_empty_attr.attr,
 &deactivate_to_head_attr.attr,
 &deactivate_to_tail_attr.attr,
 &deactivate_remote_frees_attr.attr,
 &deactivate_bypass_attr.attr,
 &order_fallback_attr.attr,
 &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
 &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
 &cpu_partial_alloc_attr.attr,
 &cpu_partial_free_attr.attr,
 &cpu_partial_node_attr.attr,
 &cpu_partial_drain_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_FAILSLAB
 &failslab_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 &usersize_attr.attr,
#endif
#ifdef CONFIG_KFENCE
 &skip_kfence_attr.attr,
#endif

 NULL
};

static const struct attribute_group slab_attr_group = {
 .attrs = slab_attrs,
};

static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
    struct attribute *attr,
    char *buf)
{
 struct slab_attribute *attribute;
 struct kmem_cache *s;

 attribute = to_slab_attr(attr);
 s = to_slab(kobj);

 if (!attribute->show)
  return -EIO;

 return attribute->show(s, buf);
}

static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
    struct attribute *attr,
    const char *buf, size_t len)
{
 struct slab_attribute *attribute;
 struct kmem_cache *s;

 attribute = to_slab_attr(attr);
 s = to_slab(kobj);

 if (!attribute->store)
  return -EIO;

 return attribute->store(s, buf, len);
}

static void kmem_cache_release(struct kobject *k)
{
 slab_kmem_cache_release(to_slab(k));
}

static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
 .show = slab_attr_show,
 .store = slab_attr_store,
};

static const struct kobj_type slab_ktype = {
 .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
 .release = kmem_cache_release,
};

static struct kset *slab_kset;

static inline struct kset *cache_kset(struct kmem_cache *s)
{
 return slab_kset;
}

#define ID_STR_LENGTH 32

/* Create a unique string id for a slab cache:
 *
 * Format :[flags-]size
 */
static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
{
 char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
 char *p = name;

 if (!name)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 *p++ = ':';
 /*
 * First flags affecting slabcache operations. We will only
 * get here for aliasable slabs so we do not need to support
 * too many flags. The flags here must cover all flags that
 * are matched during merging to guarantee that the id is
 * unique.
 */
 if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
  *p++ = 'd';
 if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA32)
  *p++ = 'D';
 if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
  *p++ = 'a';
 if (s->flags & SLAB_CONSISTENCY_CHECKS)
  *p++ = 'F';
 if (s->flags & SLAB_ACCOUNT)
  *p++ = 'A';
 if (p != name + 1)
  *p++ = '-';
 p += snprintf(p, ID_STR_LENGTH - (p - name), "%07u", s->size);

 if (WARN_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1)) {
  kfree(name);
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }
 kmsan_unpoison_memory(name, p - name);
 return name;
}

static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
{
 int err;
 const char *name;
 struct kset *kset = cache_kset(s);
 int unmergeable = slab_unmergeable(s);

 if (!unmergeable && disable_higher_order_debug &&
   (slub_debug & DEBUG_METADATA_FLAGS))
  unmergeable = 1;

 if (unmergeable) {
  /*
 * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
 * This is typically the case for debug situations. In that
 * case we can catch duplicate names easily.
 */
  sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
  name = s->name;
 } else {
  /*
 * Create a unique name for the slab as a target
 * for the symlinks.
 */
  name = create_unique_id(s);
  if (IS_ERR(name))
   return PTR_ERR(name);
 }

 s->kobj.kset = kset;
 err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, "%s", name);
 if (err)
  goto out;

 err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
 if (err)
  goto out_del_kobj;

 if (!unmergeable) {
  /* Setup first alias */
  sysfs_slab_alias(s, s->name);
 }
out:
 if (!unmergeable)
  kfree(name);
 return err;
out_del_kobj:
 kobject_del(&s->kobj);
 goto out;
}

void sysfs_slab_unlink(struct kmem_cache *s)
{
 if (s->kobj.state_in_sysfs)
  kobject_del(&s->kobj);
}

void sysfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
{
 kobject_put(&s->kobj);
}

/*
 * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
 * available lest we lose that information.
 */
struct saved_alias {
 struct kmem_cache *s;
 const char *name;
 struct saved_alias *next;
};

static struct saved_alias *alias_list;

static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
{
 struct saved_alias *al;

 if (slab_state == FULL) {
  /*
 * If we have a leftover link then remove it.
 */
  sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
  /*
 * The original cache may have failed to generate sysfs file.
 * In that case, sysfs_create_link() returns -ENOENT and
 * symbolic link creation is skipped.
 */
  return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
 }

 al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
 if (!al)
  return -ENOMEM;

 al->s = s;
 al->name = name;
 al->next = alias_list;
 alias_list = al;
 kmsan_unpoison_memory(al, sizeof(*al));
 return 0;
}

static int __init slab_sysfs_init(void)
{
 struct kmem_cache *s;
 int err;

 mutex_lock(&slab_mutex);

 slab_kset = kset_create_and_add("slab", NULL, kernel_kobj);
 if (!slab_kset) {
  mutex_unlock(&slab_mutex);
  pr_err("Cannot register slab subsystem.\n");
  return -ENOMEM;
 }

 slab_state = FULL;

 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
  err = sysfs_slab_add(s);
  if (err)
   pr_err("SLUB: Unable to add boot slab %s to sysfs\n",
          s->name);
 }

 while (alias_list) {
  struct saved_alias *al = alias_list;

  alias_list = alias_list->next;
  err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
  if (err)
   pr_err("SLUB: Unable to add boot slab alias %s to sysfs\n",
          al->name);
  kfree(al);
 }

 mutex_unlock(&slab_mutex);
 return 0;
}
late_initcall(slab_sysfs_init);
#endif /* SLAB_SUPPORTS_SYSFS */

#if defined(CONFIG_SLUB_DEBUG) && defined(CONFIG_DEBUG_FS)
static int slab_debugfs_show(struct seq_file *seq, void *v)
{
 struct loc_track *t = seq->private;
 struct location *l;
 unsigned long idx;

 idx = (unsigned long) t->idx;
 if (idx < t->count) {
  l = &t->loc[idx];

  seq_printf(seq, "%7ld ", l->count);

  if (l->addr)
   seq_printf(seq, "%pS", (void *)l->addr);
  else
   seq_puts(seq, "<not-available>");

  if (l->waste)
   seq_printf(seq, " waste=%lu/%lu",
    l->count * l->waste, l->waste);

  if (l->sum_time != l->min_time) {
   seq_printf(seq, " age=%ld/%llu/%ld",
    l->min_time, div_u64(l->sum_time, l->count),
    l->max_time);
  } else
   seq_printf(seq, " age=%ld", l->min_time);

  if (l->min_pid != l->max_pid)
   seq_printf(seq, " pid=%ld-%ld", l->min_pid, l->max_pid);
  else
   seq_printf(seq, " pid=%ld",
    l->min_pid);

  if (num_online_cpus() > 1 && !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)))
   seq_printf(seq, " cpus=%*pbl",
     cpumask_pr_args(to_cpumask(l->cpus)));

  if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes))
   seq_printf(seq, " nodes=%*pbl",
     nodemask_pr_args(&l->nodes));

#ifdef CONFIG_STACKDEPOT
  {
   depot_stack_handle_t handle;
   unsigned long *entries;
   unsigned int nr_entries, j;

   handle = READ_ONCE(l->handle);
   if (handle) {
    nr_entries = stack_depot_fetch(handle, &entries);
    seq_puts(seq, "\n");
    for (j = 0; j < nr_entries; j++)
     seq_printf(seq, "        %pS\n", (void *)entries[j]);
   }
  }
#endif
  seq_puts(seq, "\n");
 }

 if (!idx && !t->count)
  seq_puts(seq, "No data\n");

 return 0;
}

static void slab_debugfs_stop(struct seq_file *seq, void *v)
{
}

static void *slab_debugfs_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *ppos)
{
 struct loc_track *t = seq->private;

 t->idx = ++(*ppos);
 if (*ppos <= t->count)
  return ppos;

 return NULL;
}

static int cmp_loc_by_count(const void *a, const void *b, const void *data)
{
 struct location *loc1 = (struct location *)a;
 struct location *loc2 = (struct location *)b;

 return cmp_int(loc2->count, loc1->count);
}

static void *slab_debugfs_start(struct seq_file *seq, loff_t *ppos)
{
 struct loc_track *t = seq->private;

 t->idx = *ppos;
 return ppos;
}

static const struct seq_operations slab_debugfs_sops = {
 .start  = slab_debugfs_start,
 .next   = slab_debugfs_next,
 .stop   = slab_debugfs_stop,
 .show   = slab_debugfs_show,
};

static int slab_debug_trace_open(struct inode *inode, struct file *filep)
{

 struct kmem_cache_node *n;
 enum track_item alloc;
 int node;
 struct loc_track *t = __seq_open_private(filep, &slab_debugfs_sops,
      sizeof(struct loc_track));
 struct kmem_cache *s = file_inode(filep)->i_private;
 unsigned long *obj_map;

 if (!t)
  return -ENOMEM;

 obj_map = bitmap_alloc(oo_objects(s->oo), GFP_KERNEL);
 if (!obj_map) {
  seq_release_private(inode, filep);
  return -ENOMEM;
 }

 alloc = debugfs_get_aux_num(filep);

 if (!alloc_loc_track(t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location), GFP_KERNEL)) {
  bitmap_free(obj_map);
  seq_release_private(inode, filep);
  return -ENOMEM;
 }

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  unsigned long flags;
  struct slab *slab;

  if (!node_nr_slabs(n))
   continue;

  spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
  list_for_each_entry(slab, &n->partial, slab_list)
   process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
  list_for_each_entry(slab, &n->full, slab_list)
   process_slab(t, s, slab, alloc, obj_map);
  spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
 }

 /* Sort locations by count */
 sort_r(t->loc, t->count, sizeof(struct location),
  cmp_loc_by_count, NULL, NULL);

 bitmap_free(obj_map);
 return 0;
}

static int slab_debug_trace_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct seq_file *seq = file->private_data;
 struct loc_track *t = seq->private;

 free_loc_track(t);
 return seq_release_private(inode, file);
}

static const struct file_operations slab_debugfs_fops = {
 .open    = slab_debug_trace_open,
 .read    = seq_read,
 .llseek  = seq_lseek,
 .release = slab_debug_trace_release,
};

static void debugfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
{
 struct dentry *slab_cache_dir;

 if (unlikely(!slab_debugfs_root))
  return;

 slab_cache_dir = debugfs_create_dir(s->name, slab_debugfs_root);

 debugfs_create_file_aux_num("alloc_traces", 0400, slab_cache_dir, s,
     TRACK_ALLOC, &slab_debugfs_fops);

 debugfs_create_file_aux_num("free_traces", 0400, slab_cache_dir, s,
     TRACK_FREE, &slab_debugfs_fops);
}

void debugfs_slab_release(struct kmem_cache *s)
{
 debugfs_lookup_and_remove(s->name, slab_debugfs_root);
}

static int __init slab_debugfs_init(void)
{
 struct kmem_cache *s;

 slab_debugfs_root = debugfs_create_dir("slab", NULL);

 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
  if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
   debugfs_slab_add(s);

 return 0;

}
__initcall(slab_debugfs_init);
#endif
/*
 * The /proc/slabinfo ABI
 */
#ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
void get_slabinfo(struct kmem_cache *s, struct slabinfo *sinfo)
{
 unsigned long nr_slabs = 0;
 unsigned long nr_objs = 0;
 unsigned long nr_free = 0;
 int node;
 struct kmem_cache_node *n;

 for_each_kmem_cache_node(s, node, n) {
  nr_slabs += node_nr_slabs(n);
  nr_objs += node_nr_objs(n);
  nr_free += count_partial_free_approx(n);
 }

 sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
 sinfo->num_objs = nr_objs;
 sinfo->active_slabs = nr_slabs;
 sinfo->num_slabs = nr_slabs;
 sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
 sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);
}
#endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */