slub: __kmalloc_node_track_caller should trace kmalloc_large_node case
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
155                 SLAB_FAILSLAB)
156
157 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
158                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
159
160 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
161 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
162 #endif
163
164 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
165 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
166 #endif
167
168 #define OO_SHIFT        16
169 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
170 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
171
172 /* Internal SLUB flags */
173 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
174 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
175
176 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
177
178 #ifdef CONFIG_SMP
179 static struct notifier_block slab_notifier;
180 #endif
181
182 static enum {
183         DOWN,           /* No slab functionality available */
184         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
185         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
186         SYSFS           /* Sysfs up */
187 } slab_state = DOWN;
188
189 /* A list of all slab caches on the system */
190 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
191 static LIST_HEAD(slab_caches);
192
193 /*
194  * Tracking user of a slab.
195  */
196 struct track {
197         unsigned long addr;     /* Called from address */
198         int cpu;                /* Was running on cpu */
199         int pid;                /* Pid context */
200         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
201 };
202
203 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
204
205 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
206 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
207 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
208 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
209
210 #else
211 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
212 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
213                                                         { return 0; }
214 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
215 {
216         kfree(s);
217 }
218
219 #endif
220
221 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
222 {
223 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
224         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
225 #endif
226 }
227
228 /********************************************************************
229  *                      Core slab cache functions
230  *******************************************************************/
231
232 int slab_is_available(void)
233 {
234         return slab_state >= UP;
235 }
236
237 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
238 {
239 #ifdef CONFIG_NUMA
240         return s->node[node];
241 #else
242         return &s->local_node;
243 #endif
244 }
245
246 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
247 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
248                                 struct page *page, const void *object)
249 {
250         void *base;
251
252         if (!object)
253                 return 1;
254
255         base = page_address(page);
256         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
257                 (object - base) % s->size) {
258                 return 0;
259         }
260
261         return 1;
262 }
263
264 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
265 {
266         return *(void **)(object + s->offset);
267 }
268
269 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
270 {
271         *(void **)(object + s->offset) = fp;
272 }
273
274 /* Loop over all objects in a slab */
275 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
276         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
277                         __p += (__s)->size)
278
279 /* Scan freelist */
280 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
281         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
282
283 /* Determine object index from a given position */
284 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
285 {
286         return (p - addr) / s->size;
287 }
288
289 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
290                                                 unsigned long size)
291 {
292         struct kmem_cache_order_objects x = {
293                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
294         };
295
296         return x;
297 }
298
299 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x >> OO_SHIFT;
302 }
303
304 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x & OO_MASK;
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
310 /*
311  * Debug settings:
312  */
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
314 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
315 #else
316 static int slub_debug;
317 #endif
318
319 static char *slub_debug_slabs;
320 static int disable_higher_order_debug;
321
322 /*
323  * Object debugging
324  */
325 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
326 {
327         int i, offset;
328         int newline = 1;
329         char ascii[17];
330
331         ascii[16] = 0;
332
333         for (i = 0; i < length; i++) {
334                 if (newline) {
335                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
336                         newline = 0;
337                 }
338                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
339                 offset = i % 16;
340                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
341                 if (offset == 15) {
342                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
343                         newline = 1;
344                 }
345         }
346         if (!newline) {
347                 i %= 16;
348                 while (i < 16) {
349                         printk(KERN_CONT "   ");
350                         ascii[i] = ' ';
351                         i++;
352                 }
353                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
354         }
355 }
356
357 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
358         enum track_item alloc)
359 {
360         struct track *p;
361
362         if (s->offset)
363                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
364         else
365                 p = object + s->inuse;
366
367         return p + alloc;
368 }
369
370 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
371                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
372 {
373         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
374
375         if (addr) {
376                 p->addr = addr;
377                 p->cpu = smp_processor_id();
378                 p->pid = current->pid;
379                 p->when = jiffies;
380         } else
381                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
382 }
383
384 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
385 {
386         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
387                 return;
388
389         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
390         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
391 }
392
393 static void print_track(const char *s, struct track *t)
394 {
395         if (!t->addr)
396                 return;
397
398         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
399                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
400 }
401
402 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
403 {
404         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
405                 return;
406
407         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
408         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
409 }
410
411 static void print_page_info(struct page *page)
412 {
413         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
414                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
415
416 }
417
418 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
419 {
420         va_list args;
421         char buf[100];
422
423         va_start(args, fmt);
424         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
425         va_end(args);
426         printk(KERN_ERR "========================================"
427                         "=====================================\n");
428         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
429         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
430                         "-------------------------------------\n\n");
431 }
432
433 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
434 {
435         va_list args;
436         char buf[100];
437
438         va_start(args, fmt);
439         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
440         va_end(args);
441         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
442 }
443
444 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
445 {
446         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
447         u8 *addr = page_address(page);
448
449         print_tracking(s, p);
450
451         print_page_info(page);
452
453         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
454                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
455
456         if (p > addr + 16)
457                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
458
459         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
460
461         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
462                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
463                         s->inuse - s->objsize);
464
465         if (s->offset)
466                 off = s->offset + sizeof(void *);
467         else
468                 off = s->inuse;
469
470         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
471                 off += 2 * sizeof(struct track);
472
473         if (off != s->size)
474                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
475                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
476
477         dump_stack();
478 }
479
480 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
481                         u8 *object, char *reason)
482 {
483         slab_bug(s, "%s", reason);
484         print_trailer(s, page, object);
485 }
486
487 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
488 {
489         va_list args;
490         char buf[100];
491
492         va_start(args, fmt);
493         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
494         va_end(args);
495         slab_bug(s, "%s", buf);
496         print_page_info(page);
497         dump_stack();
498 }
499
500 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
501 {
502         u8 *p = object;
503
504         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
505                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
506                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
507         }
508
509         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
510                 memset(p + s->objsize,
511                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
512                         s->inuse - s->objsize);
513 }
514
515 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
516 {
517         while (bytes) {
518                 if (*start != (u8)value)
519                         return start;
520                 start++;
521                 bytes--;
522         }
523         return NULL;
524 }
525
526 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
527                                                 void *from, void *to)
528 {
529         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
530         memset(from, data, to - from);
531 }
532
533 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
534                         u8 *object, char *what,
535                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
536 {
537         u8 *fault;
538         u8 *end;
539
540         fault = check_bytes(start, value, bytes);
541         if (!fault)
542                 return 1;
543
544         end = start + bytes;
545         while (end > fault && end[-1] == value)
546                 end--;
547
548         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
549         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
550                                         fault, end - 1, fault[0], value);
551         print_trailer(s, page, object);
552
553         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
554         return 0;
555 }
556
557 /*
558  * Object layout:
559  *
560  * object address
561  *      Bytes of the object to be managed.
562  *      If the freepointer may overlay the object then the free
563  *      pointer is the first word of the object.
564  *
565  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
566  *      0xa5 (POISON_END)
567  *
568  * object + s->objsize
569  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
570  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
571  *      objsize == inuse.
572  *
573  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
574  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
575  *
576  * object + s->inuse
577  *      Meta data starts here.
578  *
579  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
580  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
581  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
582  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
583  *              before the word boundary.
584  *
585  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
586  *
587  * object + s->size
588  *      Nothing is used beyond s->size.
589  *
590  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
591  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
592  * may be used with merged slabcaches.
593  */
594
595 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
596 {
597         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
598
599         if (s->offset)
600                 /* Freepointer is placed after the object. */
601                 off += sizeof(void *);
602
603         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
604                 /* We also have user information there */
605                 off += 2 * sizeof(struct track);
606
607         if (s->size == off)
608                 return 1;
609
610         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
611                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
612 }
613
614 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
615 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
616 {
617         u8 *start;
618         u8 *fault;
619         u8 *end;
620         int length;
621         int remainder;
622
623         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
624                 return 1;
625
626         start = page_address(page);
627         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
628         end = start + length;
629         remainder = length % s->size;
630         if (!remainder)
631                 return 1;
632
633         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
634         if (!fault)
635                 return 1;
636         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
637                 end--;
638
639         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
640         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
641
642         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
643         return 0;
644 }
645
646 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
647                                         void *object, int active)
648 {
649         u8 *p = object;
650         u8 *endobject = object + s->objsize;
651
652         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
653                 unsigned int red =
654                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
655
656                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
657                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
658                         return 0;
659         } else {
660                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
661                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
662                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
663                 }
664         }
665
666         if (s->flags & SLAB_POISON) {
667                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
668                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
669                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
670                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
671                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
672                         return 0;
673                 /*
674                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
675                  */
676                 check_pad_bytes(s, page, p);
677         }
678
679         if (!s->offset && active)
680                 /*
681                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
682                  * freepointer while object is allocated.
683                  */
684                 return 1;
685
686         /* Check free pointer validity */
687         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
688                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
689                 /*
690                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
691                  * of the free objects in this slab. May cause
692                  * another error because the object count is now wrong.
693                  */
694                 set_freepointer(s, p, NULL);
695                 return 0;
696         }
697         return 1;
698 }
699
700 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
701 {
702         int maxobj;
703
704         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
705
706         if (!PageSlab(page)) {
707                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
708                 return 0;
709         }
710
711         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
712         if (page->objects > maxobj) {
713                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
714                         s->name, page->objects, maxobj);
715                 return 0;
716         }
717         if (page->inuse > page->objects) {
718                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
719                         s->name, page->inuse, page->objects);
720                 return 0;
721         }
722         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
723         slab_pad_check(s, page);
724         return 1;
725 }
726
727 /*
728  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
729  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
730  */
731 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
732 {
733         int nr = 0;
734         void *fp = page->freelist;
735         void *object = NULL;
736         unsigned long max_objects;
737
738         while (fp && nr <= page->objects) {
739                 if (fp == search)
740                         return 1;
741                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
742                         if (object) {
743                                 object_err(s, page, object,
744                                         "Freechain corrupt");
745                                 set_freepointer(s, object, NULL);
746                                 break;
747                         } else {
748                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
749                                 page->freelist = NULL;
750                                 page->inuse = page->objects;
751                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
752                                 return 0;
753                         }
754                         break;
755                 }
756                 object = fp;
757                 fp = get_freepointer(s, object);
758                 nr++;
759         }
760
761         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
762         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
763                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
764
765         if (page->objects != max_objects) {
766                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
767                         "should be %d", page->objects, max_objects);
768                 page->objects = max_objects;
769                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
770         }
771         if (page->inuse != page->objects - nr) {
772                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
773                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
774                 page->inuse = page->objects - nr;
775                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
776         }
777         return search == NULL;
778 }
779
780 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
781                                                                 int alloc)
782 {
783         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
784                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
785                         s->name,
786                         alloc ? "alloc" : "free",
787                         object, page->inuse,
788                         page->freelist);
789
790                 if (!alloc)
791                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
792
793                 dump_stack();
794         }
795 }
796
797 /*
798  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
799  */
800 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
801 {
802         spin_lock(&n->list_lock);
803         list_add(&page->lru, &n->full);
804         spin_unlock(&n->list_lock);
805 }
806
807 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
808 {
809         struct kmem_cache_node *n;
810
811         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
812                 return;
813
814         n = get_node(s, page_to_nid(page));
815
816         spin_lock(&n->list_lock);
817         list_del(&page->lru);
818         spin_unlock(&n->list_lock);
819 }
820
821 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
822 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
823 {
824         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
825
826         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
827 }
828
829 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
830 {
831         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
832 }
833
834 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
835 {
836         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
837
838         /*
839          * May be called early in order to allocate a slab for the
840          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
841          * dilemma by deferring the increment of the count during
842          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
843          */
844         if (!NUMA_BUILD || n) {
845                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
846                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
847         }
848 }
849 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
850 {
851         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
852
853         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
854         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
855 }
856
857 /* Object debug checks for alloc/free paths */
858 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
859                                                                 void *object)
860 {
861         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
862                 return;
863
864         init_object(s, object, 0);
865         init_tracking(s, object);
866 }
867
868 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
869                                         void *object, unsigned long addr)
870 {
871         if (!check_slab(s, page))
872                 goto bad;
873
874         if (!on_freelist(s, page, object)) {
875                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
876                 goto bad;
877         }
878
879         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_object(s, page, object, 0))
885                 goto bad;
886
887         /* Success perform special debug activities for allocs */
888         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
889                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
890         trace(s, page, object, 1);
891         init_object(s, object, 1);
892         return 1;
893
894 bad:
895         if (PageSlab(page)) {
896                 /*
897                  * If this is a slab page then lets do the best we can
898                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
899                  * as used avoids touching the remaining objects.
900                  */
901                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
902                 page->inuse = page->objects;
903                 page->freelist = NULL;
904         }
905         return 0;
906 }
907
908 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
909                                         void *object, unsigned long addr)
910 {
911         if (!check_slab(s, page))
912                 goto fail;
913
914         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
915                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
916                 goto fail;
917         }
918
919         if (on_freelist(s, page, object)) {
920                 object_err(s, page, object, "Object already free");
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (!check_object(s, page, object, 1))
925                 return 0;
926
927         if (unlikely(s != page->slab)) {
928                 if (!PageSlab(page)) {
929                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
930                                 "outside of slab", object);
931                 } else if (!page->slab) {
932                         printk(KERN_ERR
933                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
934                                                 object);
935                         dump_stack();
936                 } else
937                         object_err(s, page, object,
938                                         "page slab pointer corrupt.");
939                 goto fail;
940         }
941
942         /* Special debug activities for freeing objects */
943         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
944                 remove_full(s, page);
945         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
946                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
947         trace(s, page, object, 0);
948         init_object(s, object, 0);
949         return 1;
950
951 fail:
952         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
953         return 0;
954 }
955
956 static int __init setup_slub_debug(char *str)
957 {
958         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
959         if (*str++ != '=' || !*str)
960                 /*
961                  * No options specified. Switch on full debugging.
962                  */
963                 goto out;
964
965         if (*str == ',')
966                 /*
967                  * No options but restriction on slabs. This means full
968                  * debugging for slabs matching a pattern.
969                  */
970                 goto check_slabs;
971
972         if (tolower(*str) == 'o') {
973                 /*
974                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
975                  * would increase as a result.
976                  */
977                 disable_higher_order_debug = 1;
978                 goto out;
979         }
980
981         slub_debug = 0;
982         if (*str == '-')
983                 /*
984                  * Switch off all debugging measures.
985                  */
986                 goto out;
987
988         /*
989          * Determine which debug features should be switched on
990          */
991         for (; *str && *str != ','; str++) {
992                 switch (tolower(*str)) {
993                 case 'f':
994                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
995                         break;
996                 case 'z':
997                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
998                         break;
999                 case 'p':
1000                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1001                         break;
1002                 case 'u':
1003                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1004                         break;
1005                 case 't':
1006                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1007                         break;
1008                 case 'a':
1009                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1010                         break;
1011                 default:
1012                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1013                                 "unknown. skipped\n", *str);
1014                 }
1015         }
1016
1017 check_slabs:
1018         if (*str == ',')
1019                 slub_debug_slabs = str + 1;
1020 out:
1021         return 1;
1022 }
1023
1024 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1025
1026 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1027         unsigned long flags, const char *name,
1028         void (*ctor)(void *))
1029 {
1030         /*
1031          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1032          */
1033         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1034                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1035                 flags |= slub_debug;
1036
1037         return flags;
1038 }
1039 #else
1040 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1041                         struct page *page, void *object) {}
1042
1043 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1044         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1045
1046 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1047         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1048
1049 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1050                         { return 1; }
1051 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1052                         void *object, int active) { return 1; }
1053 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1054 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1055         unsigned long flags, const char *name,
1056         void (*ctor)(void *))
1057 {
1058         return flags;
1059 }
1060 #define slub_debug 0
1061
1062 #define disable_higher_order_debug 0
1063
1064 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1065                                                         { return 0; }
1066 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1067                                                         { return 0; }
1068 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1069                                                         int objects) {}
1070 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1071                                                         int objects) {}
1072 #endif
1073
1074 /*
1075  * Slab allocation and freeing
1076  */
1077 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1078                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1079 {
1080         int order = oo_order(oo);
1081
1082         flags |= __GFP_NOTRACK;
1083
1084         if (node == -1)
1085                 return alloc_pages(flags, order);
1086         else
1087                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1088 }
1089
1090 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1091 {
1092         struct page *page;
1093         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1094         gfp_t alloc_gfp;
1095
1096         flags |= s->allocflags;
1097
1098         /*
1099          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1100          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1101          */
1102         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1103
1104         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1105         if (unlikely(!page)) {
1106                 oo = s->min;
1107                 /*
1108                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1109                  * Try a lower order alloc if possible
1110                  */
1111                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1112                 if (!page)
1113                         return NULL;
1114
1115                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1116         }
1117
1118         if (kmemcheck_enabled
1119                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1120                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1121
1122                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1123
1124                 /*
1125                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1126                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1127                  */
1128                 if (s->ctor)
1129                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1130                 else
1131                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1132         }
1133
1134         page->objects = oo_objects(oo);
1135         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1136                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1137                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1138                 1 << oo_order(oo));
1139
1140         return page;
1141 }
1142
1143 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1144                                 void *object)
1145 {
1146         setup_object_debug(s, page, object);
1147         if (unlikely(s->ctor))
1148                 s->ctor(object);
1149 }
1150
1151 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1152 {
1153         struct page *page;
1154         void *start;
1155         void *last;
1156         void *p;
1157
1158         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1159
1160         page = allocate_slab(s,
1161                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1162         if (!page)
1163                 goto out;
1164
1165         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1166         page->slab = s;
1167         page->flags |= 1 << PG_slab;
1168         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1169                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1170                 __SetPageSlubDebug(page);
1171
1172         start = page_address(page);
1173
1174         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1175                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1176
1177         last = start;
1178         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1179                 setup_object(s, page, last);
1180                 set_freepointer(s, last, p);
1181                 last = p;
1182         }
1183         setup_object(s, page, last);
1184         set_freepointer(s, last, NULL);
1185
1186         page->freelist = start;
1187         page->inuse = 0;
1188 out:
1189         return page;
1190 }
1191
1192 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1193 {
1194         int order = compound_order(page);
1195         int pages = 1 << order;
1196
1197         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1198                 void *p;
1199
1200                 slab_pad_check(s, page);
1201                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1202                                                 page->objects)
1203                         check_object(s, page, p, 0);
1204                 __ClearPageSlubDebug(page);
1205         }
1206
1207         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1208
1209         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1210                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1211                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1212                 -pages);
1213
1214         __ClearPageSlab(page);
1215         reset_page_mapcount(page);
1216         if (current->reclaim_state)
1217                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1218         __free_pages(page, order);
1219 }
1220
1221 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1222 {
1223         struct page *page;
1224
1225         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1226         __free_slab(page->slab, page);
1227 }
1228
1229 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230 {
1231         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1232                 /*
1233                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1234                  */
1235                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1236
1237                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1238         } else
1239                 __free_slab(s, page);
1240 }
1241
1242 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1243 {
1244         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1245         free_slab(s, page);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Per slab locking using the pagelock
1250  */
1251 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1252 {
1253         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1254 }
1255
1256 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1257 {
1258         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1259 }
1260
1261 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1262 {
1263         int rc = 1;
1264
1265         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1266         return rc;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Management of partially allocated slabs
1271  */
1272 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1273                                 struct page *page, int tail)
1274 {
1275         spin_lock(&n->list_lock);
1276         n->nr_partial++;
1277         if (tail)
1278                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1279         else
1280                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1281         spin_unlock(&n->list_lock);
1282 }
1283
1284 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1285 {
1286         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1287
1288         spin_lock(&n->list_lock);
1289         list_del(&page->lru);
1290         n->nr_partial--;
1291         spin_unlock(&n->list_lock);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Lock slab and remove from the partial list.
1296  *
1297  * Must hold list_lock.
1298  */
1299 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1300                                                         struct page *page)
1301 {
1302         if (slab_trylock(page)) {
1303                 list_del(&page->lru);
1304                 n->nr_partial--;
1305                 __SetPageSlubFrozen(page);
1306                 return 1;
1307         }
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1313  */
1314 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1315 {
1316         struct page *page;
1317
1318         /*
1319          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1320          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1321          * partial slab and there is none available then get_partials()
1322          * will return NULL.
1323          */
1324         if (!n || !n->nr_partial)
1325                 return NULL;
1326
1327         spin_lock(&n->list_lock);
1328         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1329                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1330                         goto out;
1331         page = NULL;
1332 out:
1333         spin_unlock(&n->list_lock);
1334         return page;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1339  */
1340 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1341 {
1342 #ifdef CONFIG_NUMA
1343         struct zonelist *zonelist;
1344         struct zoneref *z;
1345         struct zone *zone;
1346         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1347         struct page *page;
1348
1349         /*
1350          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1351          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1352          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1353          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1354          *
1355          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1356          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1357          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1358          * from other nodes and filled up.
1359          *
1360          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1361          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1362          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1363          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1364          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1365          * with available objects.
1366          */
1367         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1368                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1369                 return NULL;
1370
1371         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1372         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1373                 struct kmem_cache_node *n;
1374
1375                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1376
1377                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1378                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1379                         page = get_partial_node(n);
1380                         if (page)
1381                                 return page;
1382                 }
1383         }
1384 #endif
1385         return NULL;
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Get a partial page, lock it and return it.
1390  */
1391 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1392 {
1393         struct page *page;
1394         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1395
1396         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1397         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1398                 return page;
1399
1400         return get_any_partial(s, flags);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Move a page back to the lists.
1405  *
1406  * Must be called with the slab lock held.
1407  *
1408  * On exit the slab lock will have been dropped.
1409  */
1410 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1411 {
1412         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1413
1414         __ClearPageSlubFrozen(page);
1415         if (page->inuse) {
1416
1417                 if (page->freelist) {
1418                         add_partial(n, page, tail);
1419                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1420                 } else {
1421                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1422                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1423                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1424                                 add_full(n, page);
1425                 }
1426                 slab_unlock(page);
1427         } else {
1428                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1429                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1430                         /*
1431                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1432                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1433                          * to come after the other slabs with objects in
1434                          * so that the others get filled first. That way the
1435                          * size of the partial list stays small.
1436                          *
1437                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1438                          * the partial list.
1439                          */
1440                         add_partial(n, page, 1);
1441                         slab_unlock(page);
1442                 } else {
1443                         slab_unlock(page);
1444                         stat(s, FREE_SLAB);
1445                         discard_slab(s, page);
1446                 }
1447         }
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Remove the cpu slab
1452  */
1453 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1454 {
1455         struct page *page = c->page;
1456         int tail = 1;
1457
1458         if (page->freelist)
1459                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1460         /*
1461          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1462          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1463          * to occur.
1464          */
1465         while (unlikely(c->freelist)) {
1466                 void **object;
1467
1468                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1469
1470                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1471                 object = c->freelist;
1472                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1473
1474                 /* And put onto the regular freelist */
1475                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1476                 page->freelist = object;
1477                 page->inuse--;
1478         }
1479         c->page = NULL;
1480         unfreeze_slab(s, page, tail);
1481 }
1482
1483 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1484 {
1485         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1486         slab_lock(c->page);
1487         deactivate_slab(s, c);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Flush cpu slab.
1492  *
1493  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1494  */
1495 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1496 {
1497         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1498
1499         if (likely(c && c->page))
1500                 flush_slab(s, c);
1501 }
1502
1503 static void flush_cpu_slab(void *d)
1504 {
1505         struct kmem_cache *s = d;
1506
1507         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1508 }
1509
1510 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1511 {
1512         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1517  * locality expectations.
1518  */
1519 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1520 {
1521 #ifdef CONFIG_NUMA
1522         if (node != -1 && c->node != node)
1523                 return 0;
1524 #endif
1525         return 1;
1526 }
1527
1528 static int count_free(struct page *page)
1529 {
1530         return page->objects - page->inuse;
1531 }
1532
1533 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1534                                         int (*get_count)(struct page *))
1535 {
1536         unsigned long flags;
1537         unsigned long x = 0;
1538         struct page *page;
1539
1540         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1541         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1542                 x += get_count(page);
1543         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1544         return x;
1545 }
1546
1547 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1548 {
1549 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1550         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1551 #else
1552         return 0;
1553 #endif
1554 }
1555
1556 static noinline void
1557 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1558 {
1559         int node;
1560
1561         printk(KERN_WARNING
1562                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1563                 nid, gfpflags);
1564         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1565                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1566                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1567
1568         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1569                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1570                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1571
1572         for_each_online_node(node) {
1573                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1574                 unsigned long nr_slabs;
1575                 unsigned long nr_objs;
1576                 unsigned long nr_free;
1577
1578                 if (!n)
1579                         continue;
1580
1581                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1582                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1583                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1584
1585                 printk(KERN_WARNING
1586                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1587                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1588         }
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1593  * debugging duties.
1594  *
1595  * Interrupts are disabled.
1596  *
1597  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1598  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1599  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1600  *
1601  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1602  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1603  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1604  *
1605  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1606  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1607  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1608  */
1609 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1610                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1611 {
1612         void **object;
1613         struct page *new;
1614
1615         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1616         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1617
1618         if (!c->page)
1619                 goto new_slab;
1620
1621         slab_lock(c->page);
1622         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1623                 goto another_slab;
1624
1625         stat(s, ALLOC_REFILL);
1626
1627 load_freelist:
1628         object = c->page->freelist;
1629         if (unlikely(!object))
1630                 goto another_slab;
1631         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1632                 goto debug;
1633
1634         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1635         c->page->inuse = c->page->objects;
1636         c->page->freelist = NULL;
1637         c->node = page_to_nid(c->page);
1638 unlock_out:
1639         slab_unlock(c->page);
1640         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1641         return object;
1642
1643 another_slab:
1644         deactivate_slab(s, c);
1645
1646 new_slab:
1647         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1648         if (new) {
1649                 c->page = new;
1650                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1651                 goto load_freelist;
1652         }
1653
1654         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1655                 local_irq_enable();
1656
1657         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1658
1659         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1660                 local_irq_disable();
1661
1662         if (new) {
1663                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1664                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1665                 if (c->page)
1666                         flush_slab(s, c);
1667                 slab_lock(new);
1668                 __SetPageSlubFrozen(new);
1669                 c->page = new;
1670                 goto load_freelist;
1671         }
1672         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1673                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1674         return NULL;
1675 debug:
1676         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1677                 goto another_slab;
1678
1679         c->page->inuse++;
1680         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1681         c->node = -1;
1682         goto unlock_out;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1687  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1688  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1689  *
1690  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1691  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1692  *
1693  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1694  */
1695 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1696                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1697 {
1698         void **object;
1699         struct kmem_cache_cpu *c;
1700         unsigned long flags;
1701
1702         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1703
1704         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1705         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1706
1707         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1708                 return NULL;
1709
1710         local_irq_save(flags);
1711         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1712         object = c->freelist;
1713         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1714
1715                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1716
1717         else {
1718                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1719                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1720         }
1721         local_irq_restore(flags);
1722
1723         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1724                 memset(object, 0, s->objsize);
1725
1726         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1727         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1728
1729         return object;
1730 }
1731
1732 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1733 {
1734         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1735
1736         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1737
1738         return ret;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1741
1742 #ifdef CONFIG_TRACING
1743 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1744 {
1745         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1748 #endif
1749
1750 #ifdef CONFIG_NUMA
1751 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1752 {
1753         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1754
1755         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1756                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1757
1758         return ret;
1759 }
1760 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1761 #endif
1762
1763 #ifdef CONFIG_TRACING
1764 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1765                                     gfp_t gfpflags,
1766                                     int node)
1767 {
1768         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1771 #endif
1772
1773 /*
1774  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1775  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1776  *
1777  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1778  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1779  * handling required then we can return immediately.
1780  */
1781 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1782                         void *x, unsigned long addr)
1783 {
1784         void *prior;
1785         void **object = (void *)x;
1786
1787         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1788         slab_lock(page);
1789
1790         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1791                 goto debug;
1792
1793 checks_ok:
1794         prior = page->freelist;
1795         set_freepointer(s, object, prior);
1796         page->freelist = object;
1797         page->inuse--;
1798
1799         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1800                 stat(s, FREE_FROZEN);
1801                 goto out_unlock;
1802         }
1803
1804         if (unlikely(!page->inuse))
1805                 goto slab_empty;
1806
1807         /*
1808          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1809          * then add it.
1810          */
1811         if (unlikely(!prior)) {
1812                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1813                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1814         }
1815
1816 out_unlock:
1817         slab_unlock(page);
1818         return;
1819
1820 slab_empty:
1821         if (prior) {
1822                 /*
1823                  * Slab still on the partial list.
1824                  */
1825                 remove_partial(s, page);
1826                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1827         }
1828         slab_unlock(page);
1829         stat(s, FREE_SLAB);
1830         discard_slab(s, page);
1831         return;
1832
1833 debug:
1834         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1835                 goto out_unlock;
1836         goto checks_ok;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1841  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1842  *
1843  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1844  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1845  * the item before.
1846  *
1847  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1848  * with all sorts of special processing.
1849  */
1850 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1851                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1852 {
1853         void **object = (void *)x;
1854         struct kmem_cache_cpu *c;
1855         unsigned long flags;
1856
1857         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1858         local_irq_save(flags);
1859         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1860         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1861         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1862         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1863                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1864         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1865                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1866                 c->freelist = object;
1867                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1868         } else
1869                 __slab_free(s, page, x, addr);
1870
1871         local_irq_restore(flags);
1872 }
1873
1874 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1875 {
1876         struct page *page;
1877
1878         page = virt_to_head_page(x);
1879
1880         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1881
1882         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1885
1886 /* Figure out on which slab page the object resides */
1887 static struct page *get_object_page(const void *x)
1888 {
1889         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1890
1891         if (!PageSlab(page))
1892                 return NULL;
1893
1894         return page;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1899  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1900  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1901  * another.
1902  *
1903  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1904  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1905  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1906  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1907  * locking overhead.
1908  */
1909
1910 /*
1911  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1912  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1913  * and increases the number of allocations possible without having to
1914  * take the list_lock.
1915  */
1916 static int slub_min_order;
1917 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1918 static int slub_min_objects;
1919
1920 /*
1921  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1922  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1923  */
1924 static int slub_nomerge;
1925
1926 /*
1927  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1928  *
1929  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1930  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1931  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1932  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1933  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1934  * would be wasted.
1935  *
1936  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1937  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1938  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1939  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1940  *
1941  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1942  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1943  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1944  * of space in favor of a small page order.
1945  *
1946  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1947  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1948  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1949  * the smallest order which will fit the object.
1950  */
1951 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1952                                 int max_order, int fract_leftover)
1953 {
1954         int order;
1955         int rem;
1956         int min_order = slub_min_order;
1957
1958         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1959                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1960
1961         for (order = max(min_order,
1962                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1963                         order <= max_order; order++) {
1964
1965                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1966
1967                 if (slab_size < min_objects * size)
1968                         continue;
1969
1970                 rem = slab_size % size;
1971
1972                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1973                         break;
1974
1975         }
1976
1977         return order;
1978 }
1979
1980 static inline int calculate_order(int size)
1981 {
1982         int order;
1983         int min_objects;
1984         int fraction;
1985         int max_objects;
1986
1987         /*
1988          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1989          * works by first attempting to generate a layout with
1990          * the best configuration and backing off gradually.
1991          *
1992          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1993          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1994          */
1995         min_objects = slub_min_objects;
1996         if (!min_objects)
1997                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1998         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1999         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2000
2001         while (min_objects > 1) {
2002                 fraction = 16;
2003                 while (fraction >= 4) {
2004                         order = slab_order(size, min_objects,
2005                                                 slub_max_order, fraction);
2006                         if (order <= slub_max_order)
2007                                 return order;
2008                         fraction /= 2;
2009                 }
2010                 min_objects--;
2011         }
2012
2013         /*
2014          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2015          * lets see if we can place a single object there.
2016          */
2017         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2018         if (order <= slub_max_order)
2019                 return order;
2020
2021         /*
2022          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2023          */
2024         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2025         if (order < MAX_ORDER)
2026                 return order;
2027         return -ENOSYS;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2032  */
2033 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2034                 unsigned long align, unsigned long size)
2035 {
2036         /*
2037          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2038          * suggestion if the object is sufficiently large.
2039          *
2040          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2041          * alignment though. If that is greater then use it.
2042          */
2043         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2044                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2045                 while (size <= ralign / 2)
2046                         ralign /= 2;
2047                 align = max(align, ralign);
2048         }
2049
2050         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2051                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2052
2053         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2054 }
2055
2056 static void
2057 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2058 {
2059         n->nr_partial = 0;
2060         spin_lock_init(&n->list_lock);
2061         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2062 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2063         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2064         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2065         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2066 #endif
2067 }
2068
2069 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2070
2071 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2072 {
2073         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2074                 /*
2075                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2076                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2077                  */
2078                 s->cpu_slab = kmalloc_percpu + (s - kmalloc_caches);
2079         else
2080                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2081
2082         if (!s->cpu_slab)
2083                 return 0;
2084
2085         return 1;
2086 }
2087
2088 #ifdef CONFIG_NUMA
2089 /*
2090  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2091  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2092  * possible.
2093  *
2094  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2095  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2096  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2097  */
2098 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2099 {
2100         struct page *page;
2101         struct kmem_cache_node *n;
2102         unsigned long flags;
2103
2104         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2105
2106         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2107
2108         BUG_ON(!page);
2109         if (page_to_nid(page) != node) {
2110                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2111                                 "node %d\n", node);
2112                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2113                                 "in order to be able to continue\n");
2114         }
2115
2116         n = page->freelist;
2117         BUG_ON(!n);
2118         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2119         page->inuse++;
2120         kmalloc_caches->node[node] = n;
2121 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2122         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2123         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2124 #endif
2125         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2126         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2127
2128         /*
2129          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2130          * so even though there cannot be a race this early in
2131          * the boot sequence, we still disable irqs.
2132          */
2133         local_irq_save(flags);
2134         add_partial(n, page, 0);
2135         local_irq_restore(flags);
2136 }
2137
2138 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2139 {
2140         int node;
2141
2142         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2143                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2144                 if (n && n != &s->local_node)
2145                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2146                 s->node[node] = NULL;
2147         }
2148 }
2149
2150 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2151 {
2152         int node;
2153         int local_node;
2154
2155         if (slab_state >= UP && (s < kmalloc_caches ||
2156                         s >= kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES))
2157                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2158         else
2159                 local_node = 0;
2160
2161         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2162                 struct kmem_cache_node *n;
2163
2164                 if (local_node == node)
2165                         n = &s->local_node;
2166                 else {
2167                         if (slab_state == DOWN) {
2168                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2169                                 continue;
2170                         }
2171                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2172                                                         gfpflags, node);
2173
2174                         if (!n) {
2175                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2176                                 return 0;
2177                         }
2178
2179                 }
2180                 s->node[node] = n;
2181                 init_kmem_cache_node(n, s);
2182         }
2183         return 1;
2184 }
2185 #else
2186 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2187 {
2188 }
2189
2190 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2191 {
2192         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2193         return 1;
2194 }
2195 #endif
2196
2197 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2198 {
2199         if (min < MIN_PARTIAL)
2200                 min = MIN_PARTIAL;
2201         else if (min > MAX_PARTIAL)
2202                 min = MAX_PARTIAL;
2203         s->min_partial = min;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2208  * a slab object.
2209  */
2210 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2211 {
2212         unsigned long flags = s->flags;
2213         unsigned long size = s->objsize;
2214         unsigned long align = s->align;
2215         int order;
2216
2217         /*
2218          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2219          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2220          * the possible location of the free pointer.
2221          */
2222         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2223
2224 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2225         /*
2226          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2227          * the slab may touch the object after free or before allocation
2228          * then we should never poison the object itself.
2229          */
2230         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2231                         !s->ctor)
2232                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2233         else
2234                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2235
2236
2237         /*
2238          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2239          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2240          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2241          */
2242         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2243                 size += sizeof(void *);
2244 #endif
2245
2246         /*
2247          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2248          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2249          */
2250         s->inuse = size;
2251
2252         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2253                 s->ctor)) {
2254                 /*
2255                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2256                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2257                  * kmem_cache_free.
2258                  *
2259                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2260                  * destructor or are poisoning the objects.
2261                  */
2262                 s->offset = size;
2263                 size += sizeof(void *);
2264         }
2265
2266 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2267         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2268                 /*
2269                  * Need to store information about allocs and frees after
2270                  * the object.
2271                  */
2272                 size += 2 * sizeof(struct track);
2273
2274         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2275                 /*
2276                  * Add some empty padding so that we can catch
2277                  * overwrites from earlier objects rather than let
2278                  * tracking information or the free pointer be
2279                  * corrupted if a user writes before the start
2280                  * of the object.
2281                  */
2282                 size += sizeof(void *);
2283 #endif
2284
2285         /*
2286          * Determine the alignment based on various parameters that the
2287          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2288          * on bootup.
2289          */
2290         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2291         s->align = align;
2292
2293         /*
2294          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2295          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2296          * each object to conform to the alignment.
2297          */
2298         size = ALIGN(size, align);
2299         s->size = size;
2300         if (forced_order >= 0)
2301                 order = forced_order;
2302         else
2303                 order = calculate_order(size);
2304
2305         if (order < 0)
2306                 return 0;
2307
2308         s->allocflags = 0;
2309         if (order)
2310                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2311
2312         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2313                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2314
2315         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2316                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2317
2318         /*
2319          * Determine the number of objects per slab
2320          */
2321         s->oo = oo_make(order, size);
2322         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2323         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2324                 s->max = s->oo;
2325
2326         return !!oo_objects(s->oo);
2327
2328 }
2329
2330 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2331                 const char *name, size_t size,
2332                 size_t align, unsigned long flags,
2333                 void (*ctor)(void *))
2334 {
2335         memset(s, 0, kmem_size);
2336         s->name = name;
2337         s->ctor = ctor;
2338         s->objsize = size;
2339         s->align = align;
2340         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2341
2342         if (!calculate_sizes(s, -1))
2343                 goto error;
2344         if (disable_higher_order_debug) {
2345                 /*
2346                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2347                  * order increased.
2348                  */
2349                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2350                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2351                         s->offset = 0;
2352                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2353                                 goto error;
2354                 }
2355         }
2356
2357         /*
2358          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2359          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2360          */
2361         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2362         s->refcount = 1;
2363 #ifdef CONFIG_NUMA
2364         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2365 #endif
2366         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2367                 goto error;
2368
2369         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2370                 return 1;
2371
2372         free_kmem_cache_nodes(s);
2373 error:
2374         if (flags & SLAB_PANIC)
2375                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2376                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2377                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2378                         s->offset, flags);
2379         return 0;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Check if a given pointer is valid
2384  */
2385 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2386 {
2387         struct page *page;
2388
2389         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2390                 return 0;
2391
2392         page = get_object_page(object);
2393
2394         if (!page || s != page->slab)
2395                 /* No slab or wrong slab */
2396                 return 0;
2397
2398         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2399                 return 0;
2400
2401         /*
2402          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2403          * But this would be too expensive and it seems that the main
2404          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2405          * to a certain slab.
2406          */
2407         return 1;
2408 }
2409 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2410
2411 /*
2412  * Determine the size of a slab object
2413  */
2414 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2415 {
2416         return s->objsize;
2417 }
2418 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2419
2420 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2421 {
2422         return s->name;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2425
2426 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2427                                                         const char *text)
2428 {
2429 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2430         void *addr = page_address(page);
2431         void *p;
2432         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2433                             GFP_ATOMIC);
2434
2435         if (!map)
2436                 return;
2437         slab_err(s, page, "%s", text);
2438         slab_lock(page);
2439         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2440                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2441
2442         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2443
2444                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2445                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2446                                                         p, p - addr);
2447                         print_tracking(s, p);
2448                 }
2449         }
2450         slab_unlock(page);
2451         kfree(map);
2452 #endif
2453 }
2454
2455 /*
2456  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2457  */
2458 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2459 {
2460         unsigned long flags;
2461         struct page *page, *h;
2462
2463         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2464         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2465                 if (!page->inuse) {
2466                         list_del(&page->lru);
2467                         discard_slab(s, page);
2468                         n->nr_partial--;
2469                 } else {
2470                         list_slab_objects(s, page,
2471                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2472                 }
2473         }
2474         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Release all resources used by a slab cache.
2479  */
2480 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2481 {
2482         int node;
2483
2484         flush_all(s);
2485         free_percpu(s->cpu_slab);
2486         /* Attempt to free all objects */
2487         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2488                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2489
2490                 free_partial(s, n);
2491                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2492                         return 1;
2493         }
2494         free_kmem_cache_nodes(s);
2495         return 0;
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2500  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2501  */
2502 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2503 {
2504         down_write(&slub_lock);
2505         s->refcount--;
2506         if (!s->refcount) {
2507                 list_del(&s->list);
2508                 up_write(&slub_lock);
2509                 if (kmem_cache_close(s)) {
2510                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2511                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2512                         dump_stack();
2513                 }
2514                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2515                         rcu_barrier();
2516                 sysfs_slab_remove(s);
2517         } else
2518                 up_write(&slub_lock);
2519 }
2520 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2521
2522 /********************************************************************
2523  *              Kmalloc subsystem
2524  *******************************************************************/
2525
2526 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2527 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2528
2529 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2530 {
2531         get_option(&str, &slub_min_order);
2532
2533         return 1;
2534 }
2535
2536 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2537
2538 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2539 {
2540         get_option(&str, &slub_max_order);
2541         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2542
2543         return 1;
2544 }
2545
2546 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2547
2548 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2549 {
2550         get_option(&str, &slub_min_objects);
2551
2552         return 1;
2553 }
2554
2555 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2556
2557 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2558 {
2559         slub_nomerge = 1;
2560         return 1;
2561 }
2562
2563 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2564
2565 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2566                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2567 {
2568         unsigned int flags = 0;
2569
2570         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2571                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2572
2573         /*
2574          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2575          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2576          */
2577         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2578                                                                 flags, NULL))
2579                 goto panic;
2580
2581         list_add(&s->list, &slab_caches);
2582
2583         if (sysfs_slab_add(s))
2584                 goto panic;
2585         return s;
2586
2587 panic:
2588         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2589 }
2590
2591 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2592 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2593
2594 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2595 {
2596         struct kmem_cache *s;
2597
2598         down_write(&slub_lock);
2599         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2600                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2601                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2602                         sysfs_slab_add(s);
2603                 }
2604         }
2605         up_write(&slub_lock);
2606 }
2607
2608 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2609
2610 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2611 {
2612         struct kmem_cache *s;
2613         char *text;
2614         size_t realsize;
2615         unsigned long slabflags;
2616         int i;
2617
2618         s = kmalloc_caches_dma[index];
2619         if (s)
2620                 return s;
2621
2622         /* Dynamically create dma cache */
2623         if (flags & __GFP_WAIT)
2624                 down_write(&slub_lock);
2625         else {
2626                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2627                         goto out;
2628         }
2629
2630         if (kmalloc_caches_dma[index])
2631                 goto unlock_out;
2632
2633         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2634         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2635                          (unsigned int)realsize);
2636
2637         s = NULL;
2638         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2639                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2640                         break;
2641
2642         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2643         s = kmalloc_caches + i;
2644
2645         /*
2646          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2647          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2648          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2649          * adding all existing slabs to sysfs.
2650          */
2651         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2652         if (slab_state >= SYSFS)
2653                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2654
2655         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2656                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2657                 s->size = 0;
2658                 kfree(text);
2659                 goto unlock_out;
2660         }
2661
2662         list_add(&s->list, &slab_caches);
2663         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2664
2665         if (slab_state >= SYSFS)
2666                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2667
2668 unlock_out:
2669         up_write(&slub_lock);
2670 out:
2671         return kmalloc_caches_dma[index];
2672 }
2673 #endif
2674
2675 /*
2676  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2677  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2678  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2679  * fls.
2680  */
2681 static s8 size_index[24] = {
2682         3,      /* 8 */
2683         4,      /* 16 */
2684         5,      /* 24 */
2685         5,      /* 32 */
2686         6,      /* 40 */
2687         6,      /* 48 */
2688         6,      /* 56 */
2689         6,      /* 64 */
2690         1,      /* 72 */
2691         1,      /* 80 */
2692         1,      /* 88 */
2693         1,      /* 96 */
2694         7,      /* 104 */
2695         7,      /* 112 */
2696         7,      /* 120 */
2697         7,      /* 128 */
2698         2,      /* 136 */
2699         2,      /* 144 */
2700         2,      /* 152 */
2701         2,      /* 160 */
2702         2,      /* 168 */
2703         2,      /* 176 */
2704         2,      /* 184 */
2705         2       /* 192 */
2706 };
2707
2708 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2709 {
2710         return (bytes - 1) / 8;
2711 }
2712
2713 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2714 {
2715         int index;
2716
2717         if (size <= 192) {
2718                 if (!size)
2719                         return ZERO_SIZE_PTR;
2720
2721                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2722         } else
2723                 index = fls(size - 1);
2724
2725 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2726         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2727                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2728
2729 #endif
2730         return &kmalloc_caches[index];
2731 }
2732
2733 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2734 {
2735         struct kmem_cache *s;
2736         void *ret;
2737
2738         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2739                 return kmalloc_large(size, flags);
2740
2741         s = get_slab(size, flags);
2742
2743         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2744                 return s;
2745
2746         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2747
2748         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2749
2750         return ret;
2751 }
2752 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2753
2754 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2755 {
2756         struct page *page;
2757         void *ptr = NULL;
2758
2759         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2760         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2761         if (page)
2762                 ptr = page_address(page);
2763
2764         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2765         return ptr;
2766 }
2767
2768 #ifdef CONFIG_NUMA
2769 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2770 {
2771         struct kmem_cache *s;
2772         void *ret;
2773
2774         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2775                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2776
2777                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2778                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2779                                    flags, node);
2780
2781                 return ret;
2782         }
2783
2784         s = get_slab(size, flags);
2785
2786         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2787                 return s;
2788
2789         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2790
2791         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2792
2793         return ret;
2794 }
2795 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2796 #endif
2797
2798 size_t ksize(const void *object)
2799 {
2800         struct page *page;
2801         struct kmem_cache *s;
2802
2803         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2804                 return 0;
2805
2806         page = virt_to_head_page(object);
2807
2808         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2809                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2810                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2811         }
2812         s = page->slab;
2813
2814 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2815         /*
2816          * Debugging requires use of the padding between object
2817          * and whatever may come after it.
2818          */
2819         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2820                 return s->objsize;
2821
2822 #endif
2823         /*
2824          * If we have the need to store the freelist pointer
2825          * back there or track user information then we can
2826          * only use the space before that information.
2827          */
2828         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2829                 return s->inuse;
2830         /*
2831          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2832          */
2833         return s->size;
2834 }
2835 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2836
2837 void kfree(const void *x)
2838 {
2839         struct page *page;
2840         void *object = (void *)x;
2841
2842         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2843
2844         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2845                 return;
2846
2847         page = virt_to_head_page(x);
2848         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2849                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2850                 kmemleak_free(x);
2851                 put_page(page);
2852                 return;
2853         }
2854         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2855 }
2856 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2857
2858 /*
2859  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2860  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2861  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2862  * and thus they can be removed from the partial lists.
2863  *
2864  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2865  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2866  * are freed in them.
2867  */
2868 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2869 {
2870         int node;
2871         int i;
2872         struct kmem_cache_node *n;
2873         struct page *page;
2874         struct page *t;
2875         int objects = oo_objects(s->max);
2876         struct list_head *slabs_by_inuse =
2877                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2878         unsigned long flags;
2879
2880         if (!slabs_by_inuse)
2881                 return -ENOMEM;
2882
2883         flush_all(s);
2884         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2885                 n = get_node(s, node);
2886
2887                 if (!n->nr_partial)
2888                         continue;
2889
2890                 for (i = 0; i < objects; i++)
2891                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2892
2893                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2894
2895                 /*
2896                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2897                  *
2898                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2899                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2900                  */
2901                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2902                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2903                                 /*
2904                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2905                                  * may have freed the last object and be
2906                                  * waiting to release the slab.
2907                                  */
2908                                 list_del(&page->lru);
2909                                 n->nr_partial--;
2910                                 slab_unlock(page);
2911                                 discard_slab(s, page);
2912                         } else {
2913                                 list_move(&page->lru,
2914                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2915                         }
2916                 }
2917
2918                 /*
2919                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2920                  * first and the least used slabs at the end.
2921                  */
2922                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2923                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2924
2925                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2926         }
2927
2928         kfree(slabs_by_inuse);
2929         return 0;
2930 }
2931 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2932
2933 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2934 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2935 {
2936         struct kmem_cache *s;
2937
2938         down_read(&slub_lock);
2939         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2940                 kmem_cache_shrink(s);
2941         up_read(&slub_lock);
2942
2943         return 0;
2944 }
2945
2946 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2947 {
2948         struct kmem_cache_node *n;
2949         struct kmem_cache *s;
2950         struct memory_notify *marg = arg;
2951         int offline_node;
2952
2953         offline_node = marg->status_change_nid;
2954
2955         /*
2956          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2957          * for it yet.
2958          */
2959         if (offline_node < 0)
2960                 return;
2961
2962         down_read(&slub_lock);
2963         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2964                 n = get_node(s, offline_node);
2965                 if (n) {
2966                         /*
2967                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2968                          * that is going down. We were unable to free them,
2969                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2970                          * callback. So, we must fail.
2971                          */
2972                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2973
2974                         s->node[offline_node] = NULL;
2975                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2976                 }
2977         }
2978         up_read(&slub_lock);
2979 }
2980
2981 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2982 {
2983         struct kmem_cache_node *n;
2984         struct kmem_cache *s;
2985         struct memory_notify *marg = arg;
2986         int nid = marg->status_change_nid;
2987         int ret = 0;
2988
2989         /*
2990          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2991          * already created. Nothing to do.
2992          */
2993         if (nid < 0)
2994                 return 0;
2995
2996         /*
2997          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2998          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2999          * online.
3000          */
3001         down_read(&slub_lock);
3002         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3003                 /*
3004                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3005                  *      since memory is not yet available from the node that
3006                  *      is brought up.
3007                  */
3008                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
3009                 if (!n) {
3010                         ret = -ENOMEM;
3011                         goto out;
3012                 }
3013                 init_kmem_cache_node(n, s);
3014                 s->node[nid] = n;
3015         }
3016 out:
3017         up_read(&slub_lock);
3018         return ret;
3019 }
3020
3021 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3022                                 unsigned long action, void *arg)
3023 {
3024         int ret = 0;
3025
3026         switch (action) {
3027         case MEM_GOING_ONLINE:
3028                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3029                 break;
3030         case MEM_GOING_OFFLINE:
3031                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3032                 break;
3033         case MEM_OFFLINE:
3034         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3035                 slab_mem_offline_callback(arg);
3036                 break;
3037         case MEM_ONLINE:
3038         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3039                 break;
3040         }
3041         if (ret)
3042                 ret = notifier_from_errno(ret);
3043         else
3044                 ret = NOTIFY_OK;
3045         return ret;
3046 }
3047
3048 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3049
3050 /********************************************************************
3051  *                      Basic setup of slabs
3052  *******************************************************************/
3053
3054 void __init kmem_cache_init(void)
3055 {
3056         int i;
3057         int caches = 0;
3058
3059 #ifdef CONFIG_NUMA
3060         /*
3061          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3062          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3063          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3064          */
3065         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3066                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3067         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3068         caches++;
3069
3070         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3071 #endif
3072
3073         /* Able to allocate the per node structures */
3074         slab_state = PARTIAL;
3075
3076         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3077         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3078                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3079                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3080                 caches++;
3081         }
3082         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3083                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3084                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3085                 caches++;
3086         }
3087
3088         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3089                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3090                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3091                 caches++;
3092         }
3093
3094
3095         /*
3096          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3097          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3098          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3099          *
3100          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3101          * handle the index determination for the smaller caches.
3102          *
3103          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3104          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3105          */
3106         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3107                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3108
3109         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3110                 int elem = size_index_elem(i);
3111                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3112                         break;
3113                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3114         }
3115
3116         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3117                 /*
3118                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3119                  * is 64 byte.
3120                  */
3121                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3122                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3123         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3124                 /*
3125                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3126                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3127                  * instead.
3128                  */
3129                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3130                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3131         }
3132
3133         slab_state = UP;
3134
3135         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3136         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3137                 kmalloc_caches[i]. name =
3138                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3139
3140 #ifdef CONFIG_SMP
3141         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3142 #endif
3143 #ifdef CONFIG_NUMA
3144         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3145                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3146 #else
3147         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3148 #endif
3149
3150         printk(KERN_INFO
3151                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3152                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3153                 caches, cache_line_size(),
3154                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3155                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3156 }
3157
3158 void __init kmem_cache_init_late(void)
3159 {
3160 }
3161
3162 /*
3163  * Find a mergeable slab cache
3164  */
3165 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3166 {
3167         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3168                 return 1;
3169
3170         if (s->ctor)
3171                 return 1;
3172
3173         /*
3174          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3175          */
3176         if (s->refcount < 0)
3177                 return 1;
3178
3179         return 0;
3180 }
3181
3182 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3183                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3184                 void (*ctor)(void *))
3185 {
3186         struct kmem_cache *s;
3187
3188         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3189                 return NULL;
3190
3191         if (ctor)
3192                 return NULL;
3193
3194         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3195         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3196         size = ALIGN(size, align);
3197         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3198
3199         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3200                 if (slab_unmergeable(s))
3201                         continue;
3202
3203                 if (size > s->size)
3204                         continue;
3205
3206                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3207                                 continue;
3208                 /*
3209                  * Check if alignment is compatible.
3210                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3211                  */
3212                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3213                         continue;
3214
3215                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3216                         continue;
3217
3218                 return s;
3219         }
3220         return NULL;
3221 }
3222
3223 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3224                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3225 {
3226         struct kmem_cache *s;
3227
3228         if (WARN_ON(!name))
3229                 return NULL;
3230
3231         down_write(&slub_lock);
3232         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3233         if (s) {
3234                 s->refcount++;
3235                 /*
3236                  * Adjust the object sizes so that we clear
3237                  * the complete object on kzalloc.
3238                  */
3239                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3240                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3241                 up_write(&slub_lock);
3242
3243                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3244                         down_write(&slub_lock);
3245                         s->refcount--;
3246                         up_write(&slub_lock);
3247                         goto err;
3248                 }
3249                 return s;
3250         }
3251
3252         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3253         if (s) {
3254                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3255                                 size, align, flags, ctor)) {
3256                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3257                         up_write(&slub_lock);
3258                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3259                                 down_write(&slub_lock);
3260                                 list_del(&s->list);
3261                                 up_write(&slub_lock);
3262                                 kfree(s);
3263                                 goto err;
3264                         }
3265                         return s;
3266                 }
3267                 kfree(s);
3268         }
3269         up_write(&slub_lock);
3270
3271 err:
3272         if (flags & SLAB_PANIC)
3273                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3274         else
3275                 s = NULL;
3276         return s;
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3279
3280 #ifdef CONFIG_SMP
3281 /*
3282  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3283  * necessary.
3284  */
3285 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3286                 unsigned long action, void *hcpu)
3287 {
3288         long cpu = (long)hcpu;
3289         struct kmem_cache *s;
3290         unsigned long flags;
3291
3292         switch (action) {
3293         case CPU_UP_CANCELED:
3294         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3295         case CPU_DEAD:
3296         case CPU_DEAD_FROZEN:
3297                 down_read(&slub_lock);
3298                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3299                         local_irq_save(flags);
3300                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3301                         local_irq_restore(flags);
3302                 }
3303                 up_read(&slub_lock);
3304                 break;
3305         default:
3306                 break;
3307         }
3308         return NOTIFY_OK;
3309 }
3310
3311 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3312         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3313 };
3314
3315 #endif
3316
3317 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3318 {
3319         struct kmem_cache *s;
3320         void *ret;
3321
3322         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3323                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3324
3325         s = get_slab(size, gfpflags);
3326
3327         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3328                 return s;
3329
3330         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3331
3332         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3333         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3334
3335         return ret;
3336 }
3337
3338 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3339                                         int node, unsigned long caller)
3340 {
3341         struct kmem_cache *s;
3342         void *ret;
3343
3344         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3345                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3346
3347                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3348                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3349                                    gfpflags, node);
3350
3351                 return ret;
3352         }
3353
3354         s = get_slab(size, gfpflags);
3355
3356         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3357                 return s;
3358
3359         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3360
3361         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3362         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3363
3364         return ret;
3365 }
3366
3367 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3368 static int count_inuse(struct page *page)
3369 {
3370         return page->inuse;
3371 }
3372
3373 static int count_total(struct page *page)
3374 {
3375         return page->objects;
3376 }
3377
3378 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3379                                                 unsigned long *map)
3380 {
3381         void *p;
3382         void *addr = page_address(page);
3383
3384         if (!check_slab(s, page) ||
3385                         !on_freelist(s, page, NULL))
3386                 return 0;
3387
3388         /* Now we know that a valid freelist exists */
3389         bitmap_zero(map, page->objects);
3390
3391         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3392                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3393                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3394                         return 0;
3395         }
3396
3397         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3398                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3399                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3400                                 return 0;
3401         return 1;
3402 }
3403
3404 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3405                                                 unsigned long *map)
3406 {
3407         if (slab_trylock(page)) {
3408                 validate_slab(s, page, map);
3409                 slab_unlock(page);
3410         } else
3411                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3412                         s->name, page);
3413
3414         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3415                 if (!PageSlubDebug(page))
3416                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3417                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3418         } else {
3419                 if (PageSlubDebug(page))
3420                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3421                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3422         }
3423 }
3424
3425 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3426                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3427 {
3428         unsigned long count = 0;
3429         struct page *page;
3430         unsigned long flags;
3431
3432         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3433
3434         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3435                 validate_slab_slab(s, page, map);
3436                 count++;
3437         }
3438         if (count != n->nr_partial)
3439                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3440                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3441
3442         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3443                 goto out;
3444
3445         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3446                 validate_slab_slab(s, page, map);
3447                 count++;
3448         }
3449         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3450                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3451                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3452                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3453
3454 out:
3455         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3456         return count;
3457 }
3458
3459 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3460 {
3461         int node;
3462         unsigned long count = 0;
3463         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3464                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3465
3466         if (!map)
3467                 return -ENOMEM;
3468
3469         flush_all(s);
3470         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3471                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3472
3473                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3474         }
3475         kfree(map);
3476         return count;
3477 }
3478
3479 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3480 static void resiliency_test(void)
3481 {
3482         u8 *p;
3483
3484         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3485         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3486         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3487
3488         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3489         p[16] = 0x12;
3490         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3491                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3492
3493         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3494
3495         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3496         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3497         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3498         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3499                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3500         printk(KERN_ERR
3501                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3502
3503         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3504         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3505         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3506         *p = 0x56;
3507         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3508                                                                         p);
3509         printk(KERN_ERR
3510                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3511         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3512
3513         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3514         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3515         kfree(p);
3516         *p = 0x78;
3517         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3518         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3519
3520         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3521         kfree(p);
3522         p[50] = 0x9a;
3523         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3524                         p);
3525         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3526
3527         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3528         kfree(p);
3529         p[512] = 0xab;
3530         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3531         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3532 }
3533 #else
3534 static void resiliency_test(void) {};
3535 #endif
3536
3537 /*
3538  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3539  * and freed.
3540  */
3541
3542 struct location {
3543         unsigned long count;
3544         unsigned long addr;
3545         long long sum_time;
3546         long min_time;
3547         long max_time;
3548         long min_pid;
3549         long max_pid;
3550         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3551         nodemask_t nodes;
3552 };
3553
3554 struct loc_track {
3555         unsigned long max;
3556         unsigned long count;
3557         struct location *loc;
3558 };
3559
3560 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3561 {
3562         if (t->max)
3563                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3564                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3565 }
3566
3567 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3568 {
3569         struct location *l;
3570         int order;
3571
3572         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3573
3574         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3575         if (!l)
3576                 return 0;
3577
3578         if (t->count) {
3579                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3580                 free_loc_track(t);
3581         }
3582         t->max = max;
3583         t->loc = l;
3584         return 1;
3585 }
3586
3587 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3588                                 const struct track *track)
3589 {
3590         long start, end, pos;
3591         struct location *l;
3592         unsigned long caddr;
3593         unsigned long age = jiffies - track->when;
3594
3595         start = -1;
3596         end = t->count;
3597
3598         for ( ; ; ) {
3599                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3600
3601                 /*
3602                  * There is nothing at "end". If we end up there
3603                  * we need to add something to before end.
3604                  */
3605                 if (pos == end)
3606                         break;
3607
3608                 caddr = t->loc[pos].addr;
3609                 if (track->addr == caddr) {
3610
3611                         l = &t->loc[pos];
3612                         l->count++;
3613                         if (track->when) {
3614                                 l->sum_time += age;
3615                                 if (age < l->min_time)
3616                                         l->min_time = age;
3617                                 if (age > l->max_time)
3618                                         l->max_time = age;
3619
3620                                 if (track->pid < l->min_pid)
3621                                         l->min_pid = track->pid;
3622                                 if (track->pid > l->max_pid)
3623                                         l->max_pid = track->pid;
3624
3625                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3626                                                 to_cpumask(l->cpus));
3627                         }
3628                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3629                         return 1;
3630                 }
3631
3632                 if (track->addr < caddr)
3633                         end = pos;
3634                 else
3635                         start = pos;
3636         }
3637
3638         /*
3639          * Not found. Insert new tracking element.
3640          */
3641         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3642                 return 0;
3643
3644         l = t->loc + pos;
3645         if (pos < t->count)
3646                 memmove(l + 1, l,
3647                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3648         t->count++;
3649         l->count = 1;
3650         l->addr = track->addr;
3651         l->sum_time = age;
3652         l->min_time = age;
3653         l->max_time = age;
3654         l->min_pid = track->pid;
3655         l->max_pid = track->pid;
3656         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3657         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3658         nodes_clear(l->nodes);
3659         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3660         return 1;
3661 }
3662
3663 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3664                 struct page *page, enum track_item alloc,
3665                 long *map)
3666 {
3667         void *addr = page_address(page);
3668         void *p;
3669
3670         bitmap_zero(map, page->objects);
3671         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3672                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3673
3674         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3675                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3676                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3677 }
3678
3679 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3680                                         enum track_item alloc)
3681 {
3682         int len = 0;
3683         unsigned long i;
3684         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3685         int node;
3686         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3687                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3688
3689         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3690                                      GFP_TEMPORARY)) {
3691                 kfree(map);
3692                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3693         }
3694         /* Push back cpu slabs */
3695         flush_all(s);
3696
3697         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3698                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3699                 unsigned long flags;
3700                 struct page *page;
3701
3702                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3703                         continue;
3704
3705                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3706                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3707                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3708                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3709                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3710                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3711         }
3712
3713         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3714                 struct location *l = &t.loc[i];
3715
3716                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3717                         break;
3718                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3719
3720                 if (l->addr)
3721                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3722                 else
3723                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3724
3725                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3726                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3727                                 l->min_time,
3728                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3729                                 l->max_time);
3730                 } else
3731                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3732                                 l->min_time);
3733
3734                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3735                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3736                                 l->min_pid, l->max_pid);
3737                 else
3738                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3739                                 l->min_pid);
3740
3741                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3742                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3743                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3744                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3745                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3746                                                  to_cpumask(l->cpus));
3747                 }
3748
3749                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3750                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3751                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3752                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3753                                         l->nodes);
3754                 }
3755
3756                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3757         }
3758
3759         free_loc_track(&t);
3760         kfree(map);
3761         if (!t.count)
3762                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3763         return len;
3764 }
3765
3766 enum slab_stat_type {
3767         SL_ALL,                 /* All slabs */
3768         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3769         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3770         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3771         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3772 };
3773
3774 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3775 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3776 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3777 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3778 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3779
3780 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3781                             char *buf, unsigned long flags)
3782 {
3783         unsigned long total = 0;
3784         int node;
3785         int x;
3786         unsigned long *nodes;
3787         unsigned long *per_cpu;
3788
3789         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3790         if (!nodes)
3791                 return -ENOMEM;
3792         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3793
3794         if (flags & SO_CPU) {
3795                 int cpu;
3796
3797                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3798                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3799
3800                         if (!c || c->node < 0)
3801                                 continue;
3802
3803                         if (c->page) {
3804                                         if (flags & SO_TOTAL)
3805                                                 x = c->page->objects;
3806                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3807                                         x = c->page->inuse;
3808                                 else
3809                                         x = 1;
3810
3811                                 total += x;
3812                                 nodes[c->node] += x;
3813                         }
3814                         per_cpu[c->node]++;
3815                 }
3816         }
3817
3818         if (flags & SO_ALL) {
3819                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3820                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3821
3822                 if (flags & SO_TOTAL)
3823                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3824                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3825                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3826                                 count_partial(n, count_free);
3827
3828                         else
3829                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3830                         total += x;
3831                         nodes[node] += x;
3832                 }
3833
3834         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3835                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3836                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3837
3838                         if (flags & SO_TOTAL)
3839                                 x = count_partial(n, count_total);
3840                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3841                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3842                         else
3843                                 x = n->nr_partial;
3844                         total += x;
3845                         nodes[node] += x;
3846                 }
3847         }
3848         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3849 #ifdef CONFIG_NUMA
3850         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3851                 if (nodes[node])
3852                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3853                                         node, nodes[node]);
3854 #endif
3855         kfree(nodes);
3856         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3857 }
3858
3859 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3860 {
3861         int node;
3862
3863         for_each_online_node(node) {
3864                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3865
3866                 if (!n)
3867                         continue;
3868
3869                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3870                         return 1;
3871         }
3872         return 0;
3873 }
3874
3875 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3876 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3877
3878 struct slab_attribute {
3879         struct attribute attr;
3880         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3881         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3882 };
3883
3884 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3885         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3886
3887 #define SLAB_ATTR(_name) \
3888         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3889         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3890
3891 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3892 {
3893         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3894 }
3895 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3896
3897 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3898 {
3899         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3900 }
3901 SLAB_ATTR_RO(align);
3902
3903 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3904 {
3905         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3906 }
3907 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3908
3909 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3910 {
3911         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3912 }
3913 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3914
3915 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3916                                 const char *buf, size_t length)
3917 {
3918         unsigned long order;
3919         int err;
3920
3921         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3922         if (err)
3923                 return err;
3924
3925         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3926                 return -EINVAL;
3927
3928         calculate_sizes(s, order);
3929         return length;
3930 }
3931
3932 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3933 {
3934         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3935 }
3936 SLAB_ATTR(order);
3937
3938 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3939 {
3940         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3941 }
3942
3943 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3944                                  size_t length)
3945 {
3946         unsigned long min;
3947         int err;
3948
3949         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3950         if (err)
3951                 return err;
3952
3953         set_min_partial(s, min);
3954         return length;
3955 }
3956 SLAB_ATTR(min_partial);
3957
3958 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3959 {
3960         if (s->ctor) {
3961                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3962
3963                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3964         }
3965         return 0;
3966 }
3967 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3968
3969 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3970 {
3971         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3972 }
3973 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3974
3975 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3978 }
3979 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3980
3981 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3982 {
3983         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3984 }
3985 SLAB_ATTR_RO(partial);
3986
3987 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3988 {
3989         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3990 }
3991 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3992
3993 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3994 {
3995         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3996 }
3997 SLAB_ATTR_RO(objects);
3998
3999 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4000 {
4001         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4002 }
4003 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4004
4005 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4008 }
4009 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4010
4011 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4012 {
4013         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4014 }
4015
4016 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4017                                 const char *buf, size_t length)
4018 {
4019         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4020         if (buf[0] == '1')
4021                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4022         return length;
4023 }
4024 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4025
4026 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4029 }
4030
4031 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4032                                                         size_t length)
4033 {
4034         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4035         if (buf[0] == '1')
4036                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4037         return length;
4038 }
4039 SLAB_ATTR(trace);
4040
4041 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4042 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4045 }
4046
4047 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4048                                                         size_t length)
4049 {
4050         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4051         if (buf[0] == '1')
4052                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4053         return length;
4054 }
4055 SLAB_ATTR(failslab);
4056 #endif
4057
4058 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4059 {
4060         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4061 }
4062
4063 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4064                                 const char *buf, size_t length)
4065 {
4066         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4067         if (buf[0] == '1')
4068                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4069         return length;
4070 }
4071 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4072
4073 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4074 {
4075         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4076 }
4077 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4078
4079 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4080 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4081 {
4082         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4083 }
4084 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4085 #endif
4086
4087 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4088 {
4089         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4090 }
4091 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4092
4093 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4094 {
4095         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4096 }
4097
4098 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4099                                 const char *buf, size_t length)
4100 {
4101         if (any_slab_objects(s))
4102                 return -EBUSY;
4103
4104         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4105         if (buf[0] == '1')
4106                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4107         calculate_sizes(s, -1);
4108         return length;
4109 }
4110 SLAB_ATTR(red_zone);
4111
4112 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4113 {
4114         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4115 }
4116
4117 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4118                                 const char *buf, size_t length)
4119 {
4120         if (any_slab_objects(s))
4121                 return -EBUSY;
4122
4123         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4124         if (buf[0] == '1')
4125                 s->flags |= SLAB_POISON;
4126         calculate_sizes(s, -1);
4127         return length;
4128 }
4129 SLAB_ATTR(poison);
4130
4131 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4132 {
4133         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4134 }
4135
4136 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4137                                 const char *buf, size_t length)
4138 {
4139         if (any_slab_objects(s))
4140                 return -EBUSY;
4141
4142         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4143         if (buf[0] == '1')
4144                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4145         calculate_sizes(s, -1);
4146         return length;
4147 }
4148 SLAB_ATTR(store_user);
4149
4150 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4151 {
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4156                         const char *buf, size_t length)
4157 {
4158         int ret = -EINVAL;
4159
4160         if (buf[0] == '1') {
4161                 ret = validate_slab_cache(s);
4162                 if (ret >= 0)
4163                         ret = length;
4164         }
4165         return ret;
4166 }
4167 SLAB_ATTR(validate);
4168
4169 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4170 {
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4175                         const char *buf, size_t length)
4176 {
4177         if (buf[0] == '1') {
4178                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4179
4180                 if (rc)
4181                         return rc;
4182         } else
4183                 return -EINVAL;
4184         return length;
4185 }
4186 SLAB_ATTR(shrink);
4187
4188 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4189 {
4190         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4191                 return -ENOSYS;
4192         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4193 }
4194 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4195
4196 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4197 {
4198         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4199                 return -ENOSYS;
4200         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4201 }
4202 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4203
4204 #ifdef CONFIG_NUMA
4205 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4206 {
4207         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4208 }
4209
4210 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4211                                 const char *buf, size_t length)
4212 {
4213         unsigned long ratio;
4214         int err;
4215
4216         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4217         if (err)
4218                 return err;
4219
4220         if (ratio <= 100)
4221                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4222
4223         return length;
4224 }
4225 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4226 #endif
4227
4228 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4229 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4230 {
4231         unsigned long sum  = 0;
4232         int cpu;
4233         int len;
4234         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4235
4236         if (!data)
4237                 return -ENOMEM;
4238
4239         for_each_online_cpu(cpu) {
4240                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4241
4242                 data[cpu] = x;
4243                 sum += x;
4244         }
4245
4246         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4247
4248 #ifdef CONFIG_SMP
4249         for_each_online_cpu(cpu) {
4250                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4251                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4252         }
4253 #endif
4254         kfree(data);
4255         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4256 }
4257
4258 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4259 {
4260         int cpu;
4261
4262         for_each_online_cpu(cpu)
4263                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4264 }
4265
4266 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4267 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4268 {                                                               \
4269         return show_stat(s, buf, si);                           \
4270 }                                                               \
4271 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4272                                 const char *buf, size_t length) \
4273 {                                                               \
4274         if (buf[0] != '0')                                      \
4275                 return -EINVAL;                                 \
4276         clear_stat(s, si);                                      \
4277         return length;                                          \
4278 }                                                               \
4279 SLAB_ATTR(text);                                                \
4280
4281 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4282 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4283 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4284 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4285 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4286 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4287 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4288 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4289 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4290 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4291 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4292 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4293 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4294 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4295 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4296 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4297 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4298 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4299 #endif
4300
4301 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4302         &slab_size_attr.attr,
4303         &object_size_attr.attr,
4304         &objs_per_slab_attr.attr,
4305         &order_attr.attr,
4306         &min_partial_attr.attr,
4307         &objects_attr.attr,
4308         &objects_partial_attr.attr,
4309         &total_objects_attr.attr,
4310         &slabs_attr.attr,
4311         &partial_attr.attr,
4312         &cpu_slabs_attr.attr,
4313         &ctor_attr.attr,
4314         &aliases_attr.attr,
4315         &align_attr.attr,
4316         &sanity_checks_attr.attr,
4317         &trace_attr.attr,
4318         &hwcache_align_attr.attr,
4319         &reclaim_account_attr.attr,
4320         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4321         &red_zone_attr.attr,
4322         &poison_attr.attr,
4323         &store_user_attr.attr,
4324         &validate_attr.attr,
4325         &shrink_attr.attr,
4326         &alloc_calls_attr.attr,
4327         &free_calls_attr.attr,
4328 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4329         &cache_dma_attr.attr,
4330 #endif
4331 #ifdef CONFIG_NUMA
4332         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4333 #endif
4334 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4335         &alloc_fastpath_attr.attr,
4336         &alloc_slowpath_attr.attr,
4337         &free_fastpath_attr.attr,
4338         &free_slowpath_attr.attr,
4339         &free_frozen_attr.attr,
4340         &free_add_partial_attr.attr,
4341         &free_remove_partial_attr.attr,
4342         &alloc_from_partial_attr.attr,
4343         &alloc_slab_attr.attr,
4344         &alloc_refill_attr.attr,
4345         &free_slab_attr.attr,
4346         &cpuslab_flush_attr.attr,
4347         &deactivate_full_attr.attr,
4348         &deactivate_empty_attr.attr,
4349         &deactivate_to_head_attr.attr,
4350         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4351         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4352         &order_fallback_attr.attr,
4353 #endif
4354 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4355         &failslab_attr.attr,
4356 #endif
4357
4358         NULL
4359 };
4360
4361 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4362         .attrs = slab_attrs,
4363 };
4364
4365 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4366                                 struct attribute *attr,
4367                                 char *buf)
4368 {
4369         struct slab_attribute *attribute;
4370         struct kmem_cache *s;
4371         int err;
4372
4373         attribute = to_slab_attr(attr);
4374         s = to_slab(kobj);
4375
4376         if (!attribute->show)
4377                 return -EIO;
4378
4379         err = attribute->show(s, buf);
4380
4381         return err;
4382 }
4383
4384 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4385                                 struct attribute *attr,
4386                                 const char *buf, size_t len)
4387 {
4388         struct slab_attribute *attribute;
4389         struct kmem_cache *s;
4390         int err;
4391
4392         attribute = to_slab_attr(attr);
4393         s = to_slab(kobj);
4394
4395         if (!attribute->store)
4396                 return -EIO;
4397
4398         err = attribute->store(s, buf, len);
4399
4400         return err;
4401 }
4402
4403 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4404 {
4405         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4406
4407         kfree(s);
4408 }
4409
4410 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4411         .show = slab_attr_show,
4412         .store = slab_attr_store,
4413 };
4414
4415 static struct kobj_type slab_ktype = {
4416         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4417         .release = kmem_cache_release
4418 };
4419
4420 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4421 {
4422         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4423
4424         if (ktype == &slab_ktype)
4425                 return 1;
4426         return 0;
4427 }
4428
4429 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4430         .filter = uevent_filter,
4431 };
4432
4433 static struct kset *slab_kset;
4434
4435 #define ID_STR_LENGTH 64
4436
4437 /* Create a unique string id for a slab cache:
4438  *
4439  * Format       :[flags-]size
4440  */
4441 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4442 {
4443         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4444         char *p = name;
4445
4446         BUG_ON(!name);
4447
4448         *p++ = ':';
4449         /*
4450          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4451          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4452          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4453          * are matched during merging to guarantee that the id is
4454          * unique.
4455          */
4456         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4457                 *p++ = 'd';
4458         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4459                 *p++ = 'a';
4460         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4461                 *p++ = 'F';
4462         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4463                 *p++ = 't';
4464         if (p != name + 1)
4465                 *p++ = '-';
4466         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4467         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4468         return name;
4469 }
4470
4471 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4472 {
4473         int err;
4474         const char *name;
4475         int unmergeable;
4476
4477         if (slab_state < SYSFS)
4478                 /* Defer until later */
4479                 return 0;
4480
4481         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4482         if (unmergeable) {
4483                 /*
4484                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4485                  * This is typically the case for debug situations. In that
4486                  * case we can catch duplicate names easily.
4487                  */
4488                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4489                 name = s->name;
4490         } else {
4491                 /*
4492                  * Create a unique name for the slab as a target
4493                  * for the symlinks.
4494                  */
4495                 name = create_unique_id(s);
4496         }
4497
4498         s->kobj.kset = slab_kset;
4499         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4500         if (err) {
4501                 kobject_put(&s->kobj);
4502                 return err;
4503         }
4504
4505         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4506         if (err) {
4507                 kobject_del(&s->kobj);
4508                 kobject_put(&s->kobj);
4509                 return err;
4510         }
4511         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4512         if (!unmergeable) {
4513                 /* Setup first alias */
4514                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4515                 kfree(name);
4516         }
4517         return 0;
4518 }
4519
4520 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4521 {
4522         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4523         kobject_del(&s->kobj);
4524         kobject_put(&s->kobj);
4525 }
4526
4527 /*
4528  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4529  * available lest we lose that information.
4530  */
4531 struct saved_alias {
4532         struct kmem_cache *s;
4533         const char *name;
4534         struct saved_alias *next;
4535 };
4536
4537 static struct saved_alias *alias_list;
4538
4539 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4540 {
4541         struct saved_alias *al;
4542
4543         if (slab_state == SYSFS) {
4544                 /*
4545                  * If we have a leftover link then remove it.
4546                  */
4547                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4548                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4549         }
4550
4551         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4552         if (!al)
4553                 return -ENOMEM;
4554
4555         al->s = s;
4556         al->name = name;
4557         al->next = alias_list;
4558         alias_list = al;
4559         return 0;
4560 }
4561
4562 static int __init slab_sysfs_init(void)
4563 {
4564         struct kmem_cache *s;
4565         int err;
4566
4567         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4568         if (!slab_kset) {
4569                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4570                 return -ENOSYS;
4571         }
4572
4573         slab_state = SYSFS;
4574
4575         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4576                 err = sysfs_slab_add(s);
4577                 if (err)
4578                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4579                                                 " to sysfs\n", s->name);
4580         }
4581
4582         while (alias_list) {
4583                 struct saved_alias *al = alias_list;
4584
4585                 alias_list = alias_list->next;
4586                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4587                 if (err)
4588                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4589                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4590                 kfree(al);
4591         }
4592
4593         resiliency_test();
4594         return 0;
4595 }
4596
4597 __initcall(slab_sysfs_init);
4598 #endif
4599
4600 /*
4601  * The /proc/slabinfo ABI
4602  */
4603 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4604 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4605 {
4606         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4607         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4608                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4609         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4610         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4611         seq_putc(m, '\n');
4612 }
4613
4614 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4615 {
4616         loff_t n = *pos;
4617
4618         down_read(&slub_lock);
4619         if (!n)
4620                 print_slabinfo_header(m);
4621
4622         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4623 }
4624
4625 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4626 {
4627         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4628 }
4629
4630 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4631 {
4632         up_read(&slub_lock);
4633 }
4634
4635 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4636 {
4637         unsigned long nr_partials = 0;
4638         unsigned long nr_slabs = 0;
4639         unsigned long nr_inuse = 0;
4640         unsigned long nr_objs = 0;
4641         unsigned long nr_free = 0;
4642         struct kmem_cache *s;
4643         int node;
4644
4645         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4646
4647         for_each_online_node(node) {
4648                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4649
4650                 if (!n)
4651                         continue;
4652
4653                 nr_partials += n->nr_partial;
4654                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4655                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4656                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4657         }
4658
4659         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4660
4661         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4662                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4663                    (1 << oo_order(s->oo)));
4664         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4665         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4666                    0UL);
4667         seq_putc(m, '\n');
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4672         .start = s_start,
4673         .next = s_next,
4674         .stop = s_stop,
4675         .show = s_show,
4676 };
4677
4678 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4679 {
4680         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4681 }
4682
4683 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4684         .open           = slabinfo_open,
4685         .read           = seq_read,
4686         .llseek         = seq_lseek,
4687         .release        = seq_release,
4688 };
4689
4690 static int __init slab_proc_init(void)
4691 {
4692         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4693         return 0;
4694 }
4695 module_init(slab_proc_init);
4696 #endif /* CONFIG_SLABINFO */