Merge tag 'mm-stable-2023-04-27-15-30' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-block.git] / include / linux / slab.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Written by Mark Hemment, 1996 (markhe@nextd.demon.co.uk).
4  *
5  * (C) SGI 2006, Christoph Lameter
6  *      Cleaned up and restructured to ease the addition of alternative
7  *      implementations of SLAB allocators.
8  * (C) Linux Foundation 2008-2013
9  *      Unified interface for all slab allocators
10  */
11
12 #ifndef _LINUX_SLAB_H
13 #define _LINUX_SLAB_H
14
15 #include <linux/gfp.h>
16 #include <linux/overflow.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19 #include <linux/percpu-refcount.h>
20
21
22 /*
23  * Flags to pass to kmem_cache_create().
24  * The ones marked DEBUG are only valid if CONFIG_DEBUG_SLAB is set.
25  */
26 /* DEBUG: Perform (expensive) checks on alloc/free */
27 #define SLAB_CONSISTENCY_CHECKS ((slab_flags_t __force)0x00000100U)
28 /* DEBUG: Red zone objs in a cache */
29 #define SLAB_RED_ZONE           ((slab_flags_t __force)0x00000400U)
30 /* DEBUG: Poison objects */
31 #define SLAB_POISON             ((slab_flags_t __force)0x00000800U)
32 /* Indicate a kmalloc slab */
33 #define SLAB_KMALLOC            ((slab_flags_t __force)0x00001000U)
34 /* Align objs on cache lines */
35 #define SLAB_HWCACHE_ALIGN      ((slab_flags_t __force)0x00002000U)
36 /* Use GFP_DMA memory */
37 #define SLAB_CACHE_DMA          ((slab_flags_t __force)0x00004000U)
38 /* Use GFP_DMA32 memory */
39 #define SLAB_CACHE_DMA32        ((slab_flags_t __force)0x00008000U)
40 /* DEBUG: Store the last owner for bug hunting */
41 #define SLAB_STORE_USER         ((slab_flags_t __force)0x00010000U)
42 /* Panic if kmem_cache_create() fails */
43 #define SLAB_PANIC              ((slab_flags_t __force)0x00040000U)
44 /*
45  * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU - **WARNING** READ THIS!
46  *
47  * This delays freeing the SLAB page by a grace period, it does _NOT_
48  * delay object freeing. This means that if you do kmem_cache_free()
49  * that memory location is free to be reused at any time. Thus it may
50  * be possible to see another object there in the same RCU grace period.
51  *
52  * This feature only ensures the memory location backing the object
53  * stays valid, the trick to using this is relying on an independent
54  * object validation pass. Something like:
55  *
56  *  rcu_read_lock()
57  * again:
58  *  obj = lockless_lookup(key);
59  *  if (obj) {
60  *    if (!try_get_ref(obj)) // might fail for free objects
61  *      goto again;
62  *
63  *    if (obj->key != key) { // not the object we expected
64  *      put_ref(obj);
65  *      goto again;
66  *    }
67  *  }
68  *  rcu_read_unlock();
69  *
70  * This is useful if we need to approach a kernel structure obliquely,
71  * from its address obtained without the usual locking. We can lock
72  * the structure to stabilize it and check it's still at the given address,
73  * only if we can be sure that the memory has not been meanwhile reused
74  * for some other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
75  *
76  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
77  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
78  *
79  * Note that it is not possible to acquire a lock within a structure
80  * allocated with SLAB_TYPESAFE_BY_RCU without first acquiring a reference
81  * as described above.  The reason is that SLAB_TYPESAFE_BY_RCU pages
82  * are not zeroed before being given to the slab, which means that any
83  * locks must be initialized after each and every kmem_struct_alloc().
84  * Alternatively, make the ctor passed to kmem_cache_create() initialize
85  * the locks at page-allocation time, as is done in __i915_request_ctor(),
86  * sighand_ctor(), and anon_vma_ctor().  Such a ctor permits readers
87  * to safely acquire those ctor-initialized locks under rcu_read_lock()
88  * protection.
89  *
90  * Note that SLAB_TYPESAFE_BY_RCU was originally named SLAB_DESTROY_BY_RCU.
91  */
92 /* Defer freeing slabs to RCU */
93 #define SLAB_TYPESAFE_BY_RCU    ((slab_flags_t __force)0x00080000U)
94 /* Spread some memory over cpuset */
95 #define SLAB_MEM_SPREAD         ((slab_flags_t __force)0x00100000U)
96 /* Trace allocations and frees */
97 #define SLAB_TRACE              ((slab_flags_t __force)0x00200000U)
98
99 /* Flag to prevent checks on free */
100 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS
101 # define SLAB_DEBUG_OBJECTS     ((slab_flags_t __force)0x00400000U)
102 #else
103 # define SLAB_DEBUG_OBJECTS     0
104 #endif
105
106 /* Avoid kmemleak tracing */
107 #define SLAB_NOLEAKTRACE        ((slab_flags_t __force)0x00800000U)
108
109 /* Fault injection mark */
110 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
111 # define SLAB_FAILSLAB          ((slab_flags_t __force)0x02000000U)
112 #else
113 # define SLAB_FAILSLAB          0
114 #endif
115 /* Account to memcg */
116 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
117 # define SLAB_ACCOUNT           ((slab_flags_t __force)0x04000000U)
118 #else
119 # define SLAB_ACCOUNT           0
120 #endif
121
122 #ifdef CONFIG_KASAN_GENERIC
123 #define SLAB_KASAN              ((slab_flags_t __force)0x08000000U)
124 #else
125 #define SLAB_KASAN              0
126 #endif
127
128 /*
129  * Ignore user specified debugging flags.
130  * Intended for caches created for self-tests so they have only flags
131  * specified in the code and other flags are ignored.
132  */
133 #define SLAB_NO_USER_FLAGS      ((slab_flags_t __force)0x10000000U)
134
135 #ifdef CONFIG_KFENCE
136 #define SLAB_SKIP_KFENCE        ((slab_flags_t __force)0x20000000U)
137 #else
138 #define SLAB_SKIP_KFENCE        0
139 #endif
140
141 /* The following flags affect the page allocator grouping pages by mobility */
142 /* Objects are reclaimable */
143 #ifndef CONFIG_SLUB_TINY
144 #define SLAB_RECLAIM_ACCOUNT    ((slab_flags_t __force)0x00020000U)
145 #else
146 #define SLAB_RECLAIM_ACCOUNT    ((slab_flags_t __force)0)
147 #endif
148 #define SLAB_TEMPORARY          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT    /* Objects are short-lived */
149
150 /*
151  * ZERO_SIZE_PTR will be returned for zero sized kmalloc requests.
152  *
153  * Dereferencing ZERO_SIZE_PTR will lead to a distinct access fault.
154  *
155  * ZERO_SIZE_PTR can be passed to kfree though in the same way that NULL can.
156  * Both make kfree a no-op.
157  */
158 #define ZERO_SIZE_PTR ((void *)16)
159
160 #define ZERO_OR_NULL_PTR(x) ((unsigned long)(x) <= \
161                                 (unsigned long)ZERO_SIZE_PTR)
162
163 #include <linux/kasan.h>
164
165 struct list_lru;
166 struct mem_cgroup;
167 /*
168  * struct kmem_cache related prototypes
169  */
170 bool slab_is_available(void);
171
172 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size,
173                         unsigned int align, slab_flags_t flags,
174                         void (*ctor)(void *));
175 struct kmem_cache *kmem_cache_create_usercopy(const char *name,
176                         unsigned int size, unsigned int align,
177                         slab_flags_t flags,
178                         unsigned int useroffset, unsigned int usersize,
179                         void (*ctor)(void *));
180 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s);
181 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s);
182
183 /*
184  * Please use this macro to create slab caches. Simply specify the
185  * name of the structure and maybe some flags that are listed above.
186  *
187  * The alignment of the struct determines object alignment. If you
188  * f.e. add ____cacheline_aligned_in_smp to the struct declaration
189  * then the objects will be properly aligned in SMP configurations.
190  */
191 #define KMEM_CACHE(__struct, __flags)                                   \
192                 kmem_cache_create(#__struct, sizeof(struct __struct),   \
193                         __alignof__(struct __struct), (__flags), NULL)
194
195 /*
196  * To whitelist a single field for copying to/from usercopy, use this
197  * macro instead for KMEM_CACHE() above.
198  */
199 #define KMEM_CACHE_USERCOPY(__struct, __flags, __field)                 \
200                 kmem_cache_create_usercopy(#__struct,                   \
201                         sizeof(struct __struct),                        \
202                         __alignof__(struct __struct), (__flags),        \
203                         offsetof(struct __struct, __field),             \
204                         sizeof_field(struct __struct, __field), NULL)
205
206 /*
207  * Common kmalloc functions provided by all allocators
208  */
209 void * __must_check krealloc(const void *objp, size_t new_size, gfp_t flags) __realloc_size(2);
210 void kfree(const void *objp);
211 void kfree_sensitive(const void *objp);
212 size_t __ksize(const void *objp);
213
214 /**
215  * ksize - Report actual allocation size of associated object
216  *
217  * @objp: Pointer returned from a prior kmalloc()-family allocation.
218  *
219  * This should not be used for writing beyond the originally requested
220  * allocation size. Either use krealloc() or round up the allocation size
221  * with kmalloc_size_roundup() prior to allocation. If this is used to
222  * access beyond the originally requested allocation size, UBSAN_BOUNDS
223  * and/or FORTIFY_SOURCE may trip, since they only know about the
224  * originally allocated size via the __alloc_size attribute.
225  */
226 size_t ksize(const void *objp);
227
228 #ifdef CONFIG_PRINTK
229 bool kmem_valid_obj(void *object);
230 void kmem_dump_obj(void *object);
231 #endif
232
233 /*
234  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
235  * alignment larger than the alignment of a 64-bit integer.
236  * Setting ARCH_DMA_MINALIGN in arch headers allows that.
237  */
238 #if defined(ARCH_DMA_MINALIGN) && ARCH_DMA_MINALIGN > 8
239 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN ARCH_DMA_MINALIGN
240 #define KMALLOC_MIN_SIZE ARCH_DMA_MINALIGN
241 #define KMALLOC_SHIFT_LOW ilog2(ARCH_DMA_MINALIGN)
242 #else
243 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
244 #endif
245
246 /*
247  * Setting ARCH_SLAB_MINALIGN in arch headers allows a different alignment.
248  * Intended for arches that get misalignment faults even for 64 bit integer
249  * aligned buffers.
250  */
251 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
252 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
253 #endif
254
255 /*
256  * Arches can define this function if they want to decide the minimum slab
257  * alignment at runtime. The value returned by the function must be a power
258  * of two and >= ARCH_SLAB_MINALIGN.
259  */
260 #ifndef arch_slab_minalign
261 static inline unsigned int arch_slab_minalign(void)
262 {
263         return ARCH_SLAB_MINALIGN;
264 }
265 #endif
266
267 /*
268  * kmem_cache_alloc and friends return pointers aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN.
269  * kmalloc and friends return pointers aligned to both ARCH_KMALLOC_MINALIGN
270  * and ARCH_SLAB_MINALIGN, but here we only assume the former alignment.
271  */
272 #define __assume_kmalloc_alignment __assume_aligned(ARCH_KMALLOC_MINALIGN)
273 #define __assume_slab_alignment __assume_aligned(ARCH_SLAB_MINALIGN)
274 #define __assume_page_alignment __assume_aligned(PAGE_SIZE)
275
276 /*
277  * Kmalloc array related definitions
278  */
279
280 #ifdef CONFIG_SLAB
281 /*
282  * SLAB and SLUB directly allocates requests fitting in to an order-1 page
283  * (PAGE_SIZE*2).  Larger requests are passed to the page allocator.
284  */
285 #define KMALLOC_SHIFT_HIGH      (PAGE_SHIFT + 1)
286 #define KMALLOC_SHIFT_MAX       (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT)
287 #ifndef KMALLOC_SHIFT_LOW
288 #define KMALLOC_SHIFT_LOW       5
289 #endif
290 #endif
291
292 #ifdef CONFIG_SLUB
293 #define KMALLOC_SHIFT_HIGH      (PAGE_SHIFT + 1)
294 #define KMALLOC_SHIFT_MAX       (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT)
295 #ifndef KMALLOC_SHIFT_LOW
296 #define KMALLOC_SHIFT_LOW       3
297 #endif
298 #endif
299
300 /* Maximum allocatable size */
301 #define KMALLOC_MAX_SIZE        (1UL << KMALLOC_SHIFT_MAX)
302 /* Maximum size for which we actually use a slab cache */
303 #define KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE  (1UL << KMALLOC_SHIFT_HIGH)
304 /* Maximum order allocatable via the slab allocator */
305 #define KMALLOC_MAX_ORDER       (KMALLOC_SHIFT_MAX - PAGE_SHIFT)
306
307 /*
308  * Kmalloc subsystem.
309  */
310 #ifndef KMALLOC_MIN_SIZE
311 #define KMALLOC_MIN_SIZE (1 << KMALLOC_SHIFT_LOW)
312 #endif
313
314 /*
315  * This restriction comes from byte sized index implementation.
316  * Page size is normally 2^12 bytes and, in this case, if we want to use
317  * byte sized index which can represent 2^8 entries, the size of the object
318  * should be equal or greater to 2^12 / 2^8 = 2^4 = 16.
319  * If minimum size of kmalloc is less than 16, we use it as minimum object
320  * size and give up to use byte sized index.
321  */
322 #define SLAB_OBJ_MIN_SIZE      (KMALLOC_MIN_SIZE < 16 ? \
323                                (KMALLOC_MIN_SIZE) : 16)
324
325 /*
326  * Whenever changing this, take care of that kmalloc_type() and
327  * create_kmalloc_caches() still work as intended.
328  *
329  * KMALLOC_NORMAL can contain only unaccounted objects whereas KMALLOC_CGROUP
330  * is for accounted but unreclaimable and non-dma objects. All the other
331  * kmem caches can have both accounted and unaccounted objects.
332  */
333 enum kmalloc_cache_type {
334         KMALLOC_NORMAL = 0,
335 #ifndef CONFIG_ZONE_DMA
336         KMALLOC_DMA = KMALLOC_NORMAL,
337 #endif
338 #ifndef CONFIG_MEMCG_KMEM
339         KMALLOC_CGROUP = KMALLOC_NORMAL,
340 #endif
341 #ifdef CONFIG_SLUB_TINY
342         KMALLOC_RECLAIM = KMALLOC_NORMAL,
343 #else
344         KMALLOC_RECLAIM,
345 #endif
346 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
347         KMALLOC_DMA,
348 #endif
349 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
350         KMALLOC_CGROUP,
351 #endif
352         NR_KMALLOC_TYPES
353 };
354
355 extern struct kmem_cache *
356 kmalloc_caches[NR_KMALLOC_TYPES][KMALLOC_SHIFT_HIGH + 1];
357
358 /*
359  * Define gfp bits that should not be set for KMALLOC_NORMAL.
360  */
361 #define KMALLOC_NOT_NORMAL_BITS                                 \
362         (__GFP_RECLAIMABLE |                                    \
363         (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA)   ? __GFP_DMA : 0) |       \
364         (IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) ? __GFP_ACCOUNT : 0))
365
366 static __always_inline enum kmalloc_cache_type kmalloc_type(gfp_t flags)
367 {
368         /*
369          * The most common case is KMALLOC_NORMAL, so test for it
370          * with a single branch for all the relevant flags.
371          */
372         if (likely((flags & KMALLOC_NOT_NORMAL_BITS) == 0))
373                 return KMALLOC_NORMAL;
374
375         /*
376          * At least one of the flags has to be set. Their priorities in
377          * decreasing order are:
378          *  1) __GFP_DMA
379          *  2) __GFP_RECLAIMABLE
380          *  3) __GFP_ACCOUNT
381          */
382         if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && (flags & __GFP_DMA))
383                 return KMALLOC_DMA;
384         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEMCG_KMEM) || (flags & __GFP_RECLAIMABLE))
385                 return KMALLOC_RECLAIM;
386         else
387                 return KMALLOC_CGROUP;
388 }
389
390 /*
391  * Figure out which kmalloc slab an allocation of a certain size
392  * belongs to.
393  * 0 = zero alloc
394  * 1 =  65 .. 96 bytes
395  * 2 = 129 .. 192 bytes
396  * n = 2^(n-1)+1 .. 2^n
397  *
398  * Note: __kmalloc_index() is compile-time optimized, and not runtime optimized;
399  * typical usage is via kmalloc_index() and therefore evaluated at compile-time.
400  * Callers where !size_is_constant should only be test modules, where runtime
401  * overheads of __kmalloc_index() can be tolerated.  Also see kmalloc_slab().
402  */
403 static __always_inline unsigned int __kmalloc_index(size_t size,
404                                                     bool size_is_constant)
405 {
406         if (!size)
407                 return 0;
408
409         if (size <= KMALLOC_MIN_SIZE)
410                 return KMALLOC_SHIFT_LOW;
411
412         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32 && size > 64 && size <= 96)
413                 return 1;
414         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64 && size > 128 && size <= 192)
415                 return 2;
416         if (size <=          8) return 3;
417         if (size <=         16) return 4;
418         if (size <=         32) return 5;
419         if (size <=         64) return 6;
420         if (size <=        128) return 7;
421         if (size <=        256) return 8;
422         if (size <=        512) return 9;
423         if (size <=       1024) return 10;
424         if (size <=   2 * 1024) return 11;
425         if (size <=   4 * 1024) return 12;
426         if (size <=   8 * 1024) return 13;
427         if (size <=  16 * 1024) return 14;
428         if (size <=  32 * 1024) return 15;
429         if (size <=  64 * 1024) return 16;
430         if (size <= 128 * 1024) return 17;
431         if (size <= 256 * 1024) return 18;
432         if (size <= 512 * 1024) return 19;
433         if (size <= 1024 * 1024) return 20;
434         if (size <=  2 * 1024 * 1024) return 21;
435
436         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PROFILE_ALL_BRANCHES) && size_is_constant)
437                 BUILD_BUG_ON_MSG(1, "unexpected size in kmalloc_index()");
438         else
439                 BUG();
440
441         /* Will never be reached. Needed because the compiler may complain */
442         return -1;
443 }
444 static_assert(PAGE_SHIFT <= 20);
445 #define kmalloc_index(s) __kmalloc_index(s, true)
446
447 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags) __assume_kmalloc_alignment __alloc_size(1);
448
449 /**
450  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
451  * @cachep: The cache to allocate from.
452  * @flags: See kmalloc().
453  *
454  * Allocate an object from this cache.
455  * See kmem_cache_zalloc() for a shortcut of adding __GFP_ZERO to flags.
456  *
457  * Return: pointer to the new object or %NULL in case of error
458  */
459 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags) __assume_slab_alignment __malloc;
460 void *kmem_cache_alloc_lru(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
461                            gfp_t gfpflags) __assume_slab_alignment __malloc;
462 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *objp);
463
464 /*
465  * Bulk allocation and freeing operations. These are accelerated in an
466  * allocator specific way to avoid taking locks repeatedly or building
467  * metadata structures unnecessarily.
468  *
469  * Note that interrupts must be enabled when calling these functions.
470  */
471 void kmem_cache_free_bulk(struct kmem_cache *s, size_t size, void **p);
472 int kmem_cache_alloc_bulk(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size, void **p);
473
474 static __always_inline void kfree_bulk(size_t size, void **p)
475 {
476         kmem_cache_free_bulk(NULL, size, p);
477 }
478
479 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node) __assume_kmalloc_alignment
480                                                          __alloc_size(1);
481 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node) __assume_slab_alignment
482                                                                          __malloc;
483
484 void *kmalloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, size_t size)
485                     __assume_kmalloc_alignment __alloc_size(3);
486
487 void *kmalloc_node_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
488                          int node, size_t size) __assume_kmalloc_alignment
489                                                 __alloc_size(4);
490 void *kmalloc_large(size_t size, gfp_t flags) __assume_page_alignment
491                                               __alloc_size(1);
492
493 void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node) __assume_page_alignment
494                                                              __alloc_size(1);
495
496 /**
497  * kmalloc - allocate kernel memory
498  * @size: how many bytes of memory are required.
499  * @flags: describe the allocation context
500  *
501  * kmalloc is the normal method of allocating memory
502  * for objects smaller than page size in the kernel.
503  *
504  * The allocated object address is aligned to at least ARCH_KMALLOC_MINALIGN
505  * bytes. For @size of power of two bytes, the alignment is also guaranteed
506  * to be at least to the size.
507  *
508  * The @flags argument may be one of the GFP flags defined at
509  * include/linux/gfp_types.h and described at
510  * :ref:`Documentation/core-api/mm-api.rst <mm-api-gfp-flags>`
511  *
512  * The recommended usage of the @flags is described at
513  * :ref:`Documentation/core-api/memory-allocation.rst <memory_allocation>`
514  *
515  * Below is a brief outline of the most useful GFP flags
516  *
517  * %GFP_KERNEL
518  *      Allocate normal kernel ram. May sleep.
519  *
520  * %GFP_NOWAIT
521  *      Allocation will not sleep.
522  *
523  * %GFP_ATOMIC
524  *      Allocation will not sleep.  May use emergency pools.
525  *
526  * Also it is possible to set different flags by OR'ing
527  * in one or more of the following additional @flags:
528  *
529  * %__GFP_ZERO
530  *      Zero the allocated memory before returning. Also see kzalloc().
531  *
532  * %__GFP_HIGH
533  *      This allocation has high priority and may use emergency pools.
534  *
535  * %__GFP_NOFAIL
536  *      Indicate that this allocation is in no way allowed to fail
537  *      (think twice before using).
538  *
539  * %__GFP_NORETRY
540  *      If memory is not immediately available,
541  *      then give up at once.
542  *
543  * %__GFP_NOWARN
544  *      If allocation fails, don't issue any warnings.
545  *
546  * %__GFP_RETRY_MAYFAIL
547  *      Try really hard to succeed the allocation but fail
548  *      eventually.
549  */
550 static __always_inline __alloc_size(1) void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
551 {
552         if (__builtin_constant_p(size) && size) {
553                 unsigned int index;
554
555                 if (size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)
556                         return kmalloc_large(size, flags);
557
558                 index = kmalloc_index(size);
559                 return kmalloc_trace(
560                                 kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index],
561                                 flags, size);
562         }
563         return __kmalloc(size, flags);
564 }
565
566 static __always_inline __alloc_size(1) void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
567 {
568         if (__builtin_constant_p(size) && size) {
569                 unsigned int index;
570
571                 if (size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)
572                         return kmalloc_large_node(size, flags, node);
573
574                 index = kmalloc_index(size);
575                 return kmalloc_node_trace(
576                                 kmalloc_caches[kmalloc_type(flags)][index],
577                                 flags, node, size);
578         }
579         return __kmalloc_node(size, flags, node);
580 }
581
582 /**
583  * kmalloc_array - allocate memory for an array.
584  * @n: number of elements.
585  * @size: element size.
586  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
587  */
588 static inline __alloc_size(1, 2) void *kmalloc_array(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
589 {
590         size_t bytes;
591
592         if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
593                 return NULL;
594         if (__builtin_constant_p(n) && __builtin_constant_p(size))
595                 return kmalloc(bytes, flags);
596         return __kmalloc(bytes, flags);
597 }
598
599 /**
600  * krealloc_array - reallocate memory for an array.
601  * @p: pointer to the memory chunk to reallocate
602  * @new_n: new number of elements to alloc
603  * @new_size: new size of a single member of the array
604  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc)
605  */
606 static inline __realloc_size(2, 3) void * __must_check krealloc_array(void *p,
607                                                                       size_t new_n,
608                                                                       size_t new_size,
609                                                                       gfp_t flags)
610 {
611         size_t bytes;
612
613         if (unlikely(check_mul_overflow(new_n, new_size, &bytes)))
614                 return NULL;
615
616         return krealloc(p, bytes, flags);
617 }
618
619 /**
620  * kcalloc - allocate memory for an array. The memory is set to zero.
621  * @n: number of elements.
622  * @size: element size.
623  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
624  */
625 static inline __alloc_size(1, 2) void *kcalloc(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
626 {
627         return kmalloc_array(n, size, flags | __GFP_ZERO);
628 }
629
630 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags, int node,
631                                   unsigned long caller) __alloc_size(1);
632 #define kmalloc_node_track_caller(size, flags, node) \
633         __kmalloc_node_track_caller(size, flags, node, \
634                                     _RET_IP_)
635
636 /*
637  * kmalloc_track_caller is a special version of kmalloc that records the
638  * calling function of the routine calling it for slab leak tracking instead
639  * of just the calling function (confusing, eh?).
640  * It's useful when the call to kmalloc comes from a widely-used standard
641  * allocator where we care about the real place the memory allocation
642  * request comes from.
643  */
644 #define kmalloc_track_caller(size, flags) \
645         __kmalloc_node_track_caller(size, flags, \
646                                     NUMA_NO_NODE, _RET_IP_)
647
648 static inline __alloc_size(1, 2) void *kmalloc_array_node(size_t n, size_t size, gfp_t flags,
649                                                           int node)
650 {
651         size_t bytes;
652
653         if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
654                 return NULL;
655         if (__builtin_constant_p(n) && __builtin_constant_p(size))
656                 return kmalloc_node(bytes, flags, node);
657         return __kmalloc_node(bytes, flags, node);
658 }
659
660 static inline __alloc_size(1, 2) void *kcalloc_node(size_t n, size_t size, gfp_t flags, int node)
661 {
662         return kmalloc_array_node(n, size, flags | __GFP_ZERO, node);
663 }
664
665 /*
666  * Shortcuts
667  */
668 static inline void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *k, gfp_t flags)
669 {
670         return kmem_cache_alloc(k, flags | __GFP_ZERO);
671 }
672
673 /**
674  * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
675  * @size: how many bytes of memory are required.
676  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
677  */
678 static inline __alloc_size(1) void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
679 {
680         return kmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
681 }
682
683 /**
684  * kzalloc_node - allocate zeroed memory from a particular memory node.
685  * @size: how many bytes of memory are required.
686  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
687  * @node: memory node from which to allocate
688  */
689 static inline __alloc_size(1) void *kzalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
690 {
691         return kmalloc_node(size, flags | __GFP_ZERO, node);
692 }
693
694 extern void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node) __alloc_size(1);
695 static inline __alloc_size(1) void *kvmalloc(size_t size, gfp_t flags)
696 {
697         return kvmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
698 }
699 static inline __alloc_size(1) void *kvzalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
700 {
701         return kvmalloc_node(size, flags | __GFP_ZERO, node);
702 }
703 static inline __alloc_size(1) void *kvzalloc(size_t size, gfp_t flags)
704 {
705         return kvmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
706 }
707
708 static inline __alloc_size(1, 2) void *kvmalloc_array(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
709 {
710         size_t bytes;
711
712         if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
713                 return NULL;
714
715         return kvmalloc(bytes, flags);
716 }
717
718 static inline __alloc_size(1, 2) void *kvcalloc(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
719 {
720         return kvmalloc_array(n, size, flags | __GFP_ZERO);
721 }
722
723 extern void *kvrealloc(const void *p, size_t oldsize, size_t newsize, gfp_t flags)
724                       __realloc_size(3);
725 extern void kvfree(const void *addr);
726 extern void kvfree_sensitive(const void *addr, size_t len);
727
728 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s);
729
730 /**
731  * kmalloc_size_roundup - Report allocation bucket size for the given size
732  *
733  * @size: Number of bytes to round up from.
734  *
735  * This returns the number of bytes that would be available in a kmalloc()
736  * allocation of @size bytes. For example, a 126 byte request would be
737  * rounded up to the next sized kmalloc bucket, 128 bytes. (This is strictly
738  * for the general-purpose kmalloc()-based allocations, and is not for the
739  * pre-sized kmem_cache_alloc()-based allocations.)
740  *
741  * Use this to kmalloc() the full bucket size ahead of time instead of using
742  * ksize() to query the size after an allocation.
743  */
744 size_t kmalloc_size_roundup(size_t size);
745
746 void __init kmem_cache_init_late(void);
747
748 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_SLAB)
749 int slab_prepare_cpu(unsigned int cpu);
750 int slab_dead_cpu(unsigned int cpu);
751 #else
752 #define slab_prepare_cpu        NULL
753 #define slab_dead_cpu           NULL
754 #endif
755
756 #endif  /* _LINUX_SLAB_H */