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