a61f1aad1070c17cfc9762c441708c8678e2ed8c
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
110 #define SLABDEBUG 1
111 #else
112 #define SLABDEBUG 0
113 #endif
114
115 /*
116  * Issues still to be resolved:
117  *
118  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
119  *
120  * - Variable sizing of the per node arrays
121  */
122
123 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
124 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
125
126 /*
127  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
128  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
129  */
130 #define MIN_PARTIAL 5
131
132 /*
133  * Maximum number of desirable partial slabs.
134  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
135  * sort the partial list by the number of objects in the.
136  */
137 #define MAX_PARTIAL 10
138
139 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
140                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
141
142 /*
143  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
144  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
145  * metadata.
146  */
147 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
148
149 /*
150  * Set of flags that will prevent slab merging
151  */
152 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
153                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
154                 SLAB_FAILSLAB)
155
156 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
157                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
158
159 #define OO_SHIFT        16
160 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
161 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
162
163 /* Internal SLUB flags */
164 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
165 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
166
167 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
168
169 #ifdef CONFIG_SMP
170 static struct notifier_block slab_notifier;
171 #endif
172
173 static enum {
174         DOWN,           /* No slab functionality available */
175         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
176         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
177         SYSFS           /* Sysfs up */
178 } slab_state = DOWN;
179
180 /* A list of all slab caches on the system */
181 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
182 static LIST_HEAD(slab_caches);
183
184 /*
185  * Tracking user of a slab.
186  */
187 struct track {
188         unsigned long addr;     /* Called from address */
189         int cpu;                /* Was running on cpu */
190         int pid;                /* Pid context */
191         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
192 };
193
194 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
195
196 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
197 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
198 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
199 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
200
201 #else
202 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
203 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
204                                                         { return 0; }
205 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
206 {
207         kfree(s);
208 }
209
210 #endif
211
212 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
213 {
214 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
215         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
216 #endif
217 }
218
219 /********************************************************************
220  *                      Core slab cache functions
221  *******************************************************************/
222
223 int slab_is_available(void)
224 {
225         return slab_state >= UP;
226 }
227
228 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
229 {
230 #ifdef CONFIG_NUMA
231         return s->node[node];
232 #else
233         return &s->local_node;
234 #endif
235 }
236
237 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
238 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
239                                 struct page *page, const void *object)
240 {
241         void *base;
242
243         if (!object)
244                 return 1;
245
246         base = page_address(page);
247         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
248                 (object - base) % s->size) {
249                 return 0;
250         }
251
252         return 1;
253 }
254
255 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
256 {
257         return *(void **)(object + s->offset);
258 }
259
260 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
261 {
262         *(void **)(object + s->offset) = fp;
263 }
264
265 /* Loop over all objects in a slab */
266 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
267         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
268                         __p += (__s)->size)
269
270 /* Scan freelist */
271 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
272         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
273
274 /* Determine object index from a given position */
275 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
276 {
277         return (p - addr) / s->size;
278 }
279
280 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
281                                                 unsigned long size)
282 {
283         struct kmem_cache_order_objects x = {
284                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
285         };
286
287         return x;
288 }
289
290 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
291 {
292         return x.x >> OO_SHIFT;
293 }
294
295 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
296 {
297         return x.x & OO_MASK;
298 }
299
300 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
301 /*
302  * Debug settings:
303  */
304 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
305 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
306 #else
307 static int slub_debug;
308 #endif
309
310 static char *slub_debug_slabs;
311 static int disable_higher_order_debug;
312
313 /*
314  * Object debugging
315  */
316 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
317 {
318         int i, offset;
319         int newline = 1;
320         char ascii[17];
321
322         ascii[16] = 0;
323
324         for (i = 0; i < length; i++) {
325                 if (newline) {
326                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
327                         newline = 0;
328                 }
329                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
330                 offset = i % 16;
331                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
332                 if (offset == 15) {
333                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
334                         newline = 1;
335                 }
336         }
337         if (!newline) {
338                 i %= 16;
339                 while (i < 16) {
340                         printk(KERN_CONT "   ");
341                         ascii[i] = ' ';
342                         i++;
343                 }
344                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
345         }
346 }
347
348 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
349         enum track_item alloc)
350 {
351         struct track *p;
352
353         if (s->offset)
354                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
355         else
356                 p = object + s->inuse;
357
358         return p + alloc;
359 }
360
361 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
362                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
363 {
364         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
365
366         if (addr) {
367                 p->addr = addr;
368                 p->cpu = smp_processor_id();
369                 p->pid = current->pid;
370                 p->when = jiffies;
371         } else
372                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
373 }
374
375 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
376 {
377         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
378                 return;
379
380         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
381         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
382 }
383
384 static void print_track(const char *s, struct track *t)
385 {
386         if (!t->addr)
387                 return;
388
389         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
390                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
391 }
392
393 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
394 {
395         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
396                 return;
397
398         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
399         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
400 }
401
402 static void print_page_info(struct page *page)
403 {
404         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
405                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
406
407 }
408
409 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
410 {
411         va_list args;
412         char buf[100];
413
414         va_start(args, fmt);
415         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
416         va_end(args);
417         printk(KERN_ERR "========================================"
418                         "=====================================\n");
419         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
420         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
421                         "-------------------------------------\n\n");
422 }
423
424 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
425 {
426         va_list args;
427         char buf[100];
428
429         va_start(args, fmt);
430         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
431         va_end(args);
432         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
433 }
434
435 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
436 {
437         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
438         u8 *addr = page_address(page);
439
440         print_tracking(s, p);
441
442         print_page_info(page);
443
444         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
445                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
446
447         if (p > addr + 16)
448                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
449
450         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
451
452         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
453                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
454                         s->inuse - s->objsize);
455
456         if (s->offset)
457                 off = s->offset + sizeof(void *);
458         else
459                 off = s->inuse;
460
461         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
462                 off += 2 * sizeof(struct track);
463
464         if (off != s->size)
465                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
466                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
467
468         dump_stack();
469 }
470
471 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
472                         u8 *object, char *reason)
473 {
474         slab_bug(s, "%s", reason);
475         print_trailer(s, page, object);
476 }
477
478 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
479 {
480         va_list args;
481         char buf[100];
482
483         va_start(args, fmt);
484         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
485         va_end(args);
486         slab_bug(s, "%s", buf);
487         print_page_info(page);
488         dump_stack();
489 }
490
491 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
492 {
493         u8 *p = object;
494
495         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
496                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
497                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
498         }
499
500         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
501                 memset(p + s->objsize,
502                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
503                         s->inuse - s->objsize);
504 }
505
506 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
507 {
508         while (bytes) {
509                 if (*start != (u8)value)
510                         return start;
511                 start++;
512                 bytes--;
513         }
514         return NULL;
515 }
516
517 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
518                                                 void *from, void *to)
519 {
520         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
521         memset(from, data, to - from);
522 }
523
524 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
525                         u8 *object, char *what,
526                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         u8 *fault;
529         u8 *end;
530
531         fault = check_bytes(start, value, bytes);
532         if (!fault)
533                 return 1;
534
535         end = start + bytes;
536         while (end > fault && end[-1] == value)
537                 end--;
538
539         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
540         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
541                                         fault, end - 1, fault[0], value);
542         print_trailer(s, page, object);
543
544         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Object layout:
550  *
551  * object address
552  *      Bytes of the object to be managed.
553  *      If the freepointer may overlay the object then the free
554  *      pointer is the first word of the object.
555  *
556  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
557  *      0xa5 (POISON_END)
558  *
559  * object + s->objsize
560  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
561  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
562  *      objsize == inuse.
563  *
564  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
565  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
566  *
567  * object + s->inuse
568  *      Meta data starts here.
569  *
570  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
571  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
572  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
573  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
574  *              before the word boundary.
575  *
576  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
577  *
578  * object + s->size
579  *      Nothing is used beyond s->size.
580  *
581  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
582  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
583  * may be used with merged slabcaches.
584  */
585
586 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
587 {
588         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
589
590         if (s->offset)
591                 /* Freepointer is placed after the object. */
592                 off += sizeof(void *);
593
594         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
595                 /* We also have user information there */
596                 off += 2 * sizeof(struct track);
597
598         if (s->size == off)
599                 return 1;
600
601         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
602                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
603 }
604
605 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
606 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
607 {
608         u8 *start;
609         u8 *fault;
610         u8 *end;
611         int length;
612         int remainder;
613
614         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
615                 return 1;
616
617         start = page_address(page);
618         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
619         end = start + length;
620         remainder = length % s->size;
621         if (!remainder)
622                 return 1;
623
624         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
625         if (!fault)
626                 return 1;
627         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
628                 end--;
629
630         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
631         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
632
633         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
634         return 0;
635 }
636
637 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
638                                         void *object, int active)
639 {
640         u8 *p = object;
641         u8 *endobject = object + s->objsize;
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
644                 unsigned int red =
645                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
646
647                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
648                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
649                         return 0;
650         } else {
651                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
652                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
653                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
654                 }
655         }
656
657         if (s->flags & SLAB_POISON) {
658                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
659                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
660                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
661                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
662                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
663                         return 0;
664                 /*
665                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
666                  */
667                 check_pad_bytes(s, page, p);
668         }
669
670         if (!s->offset && active)
671                 /*
672                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
673                  * freepointer while object is allocated.
674                  */
675                 return 1;
676
677         /* Check free pointer validity */
678         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
679                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
680                 /*
681                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
682                  * of the free objects in this slab. May cause
683                  * another error because the object count is now wrong.
684                  */
685                 set_freepointer(s, p, NULL);
686                 return 0;
687         }
688         return 1;
689 }
690
691 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
692 {
693         int maxobj;
694
695         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
696
697         if (!PageSlab(page)) {
698                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
699                 return 0;
700         }
701
702         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
703         if (page->objects > maxobj) {
704                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
705                         s->name, page->objects, maxobj);
706                 return 0;
707         }
708         if (page->inuse > page->objects) {
709                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
710                         s->name, page->inuse, page->objects);
711                 return 0;
712         }
713         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
714         slab_pad_check(s, page);
715         return 1;
716 }
717
718 /*
719  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
720  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
721  */
722 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
723 {
724         int nr = 0;
725         void *fp = page->freelist;
726         void *object = NULL;
727         unsigned long max_objects;
728
729         while (fp && nr <= page->objects) {
730                 if (fp == search)
731                         return 1;
732                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
733                         if (object) {
734                                 object_err(s, page, object,
735                                         "Freechain corrupt");
736                                 set_freepointer(s, object, NULL);
737                                 break;
738                         } else {
739                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
740                                 page->freelist = NULL;
741                                 page->inuse = page->objects;
742                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
743                                 return 0;
744                         }
745                         break;
746                 }
747                 object = fp;
748                 fp = get_freepointer(s, object);
749                 nr++;
750         }
751
752         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
753         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
754                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
755
756         if (page->objects != max_objects) {
757                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
758                         "should be %d", page->objects, max_objects);
759                 page->objects = max_objects;
760                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
761         }
762         if (page->inuse != page->objects - nr) {
763                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
764                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
765                 page->inuse = page->objects - nr;
766                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
767         }
768         return search == NULL;
769 }
770
771 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
772                                                                 int alloc)
773 {
774         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
775                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
776                         s->name,
777                         alloc ? "alloc" : "free",
778                         object, page->inuse,
779                         page->freelist);
780
781                 if (!alloc)
782                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
783
784                 dump_stack();
785         }
786 }
787
788 /*
789  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
790  */
791 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
792 {
793         spin_lock(&n->list_lock);
794         list_add(&page->lru, &n->full);
795         spin_unlock(&n->list_lock);
796 }
797
798 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
799 {
800         struct kmem_cache_node *n;
801
802         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
803                 return;
804
805         n = get_node(s, page_to_nid(page));
806
807         spin_lock(&n->list_lock);
808         list_del(&page->lru);
809         spin_unlock(&n->list_lock);
810 }
811
812 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
813 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
814 {
815         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
816
817         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
818 }
819
820 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
821 {
822         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
823 }
824
825 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
826 {
827         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
828
829         /*
830          * May be called early in order to allocate a slab for the
831          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
832          * dilemma by deferring the increment of the count during
833          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
834          */
835         if (!NUMA_BUILD || n) {
836                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
837                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
838         }
839 }
840 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
841 {
842         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
843
844         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
845         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
846 }
847
848 /* Object debug checks for alloc/free paths */
849 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
850                                                                 void *object)
851 {
852         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
853                 return;
854
855         init_object(s, object, 0);
856         init_tracking(s, object);
857 }
858
859 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
860                                         void *object, unsigned long addr)
861 {
862         if (!check_slab(s, page))
863                 goto bad;
864
865         if (!on_freelist(s, page, object)) {
866                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
867                 goto bad;
868         }
869
870         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
871                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
872                 goto bad;
873         }
874
875         if (!check_object(s, page, object, 0))
876                 goto bad;
877
878         /* Success perform special debug activities for allocs */
879         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
880                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
881         trace(s, page, object, 1);
882         init_object(s, object, 1);
883         return 1;
884
885 bad:
886         if (PageSlab(page)) {
887                 /*
888                  * If this is a slab page then lets do the best we can
889                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
890                  * as used avoids touching the remaining objects.
891                  */
892                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
893                 page->inuse = page->objects;
894                 page->freelist = NULL;
895         }
896         return 0;
897 }
898
899 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
900                                         void *object, unsigned long addr)
901 {
902         if (!check_slab(s, page))
903                 goto fail;
904
905         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
906                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
907                 goto fail;
908         }
909
910         if (on_freelist(s, page, object)) {
911                 object_err(s, page, object, "Object already free");
912                 goto fail;
913         }
914
915         if (!check_object(s, page, object, 1))
916                 return 0;
917
918         if (unlikely(s != page->slab)) {
919                 if (!PageSlab(page)) {
920                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
921                                 "outside of slab", object);
922                 } else if (!page->slab) {
923                         printk(KERN_ERR
924                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
925                                                 object);
926                         dump_stack();
927                 } else
928                         object_err(s, page, object,
929                                         "page slab pointer corrupt.");
930                 goto fail;
931         }
932
933         /* Special debug activities for freeing objects */
934         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
935                 remove_full(s, page);
936         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
937                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
938         trace(s, page, object, 0);
939         init_object(s, object, 0);
940         return 1;
941
942 fail:
943         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
944         return 0;
945 }
946
947 static int __init setup_slub_debug(char *str)
948 {
949         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
950         if (*str++ != '=' || !*str)
951                 /*
952                  * No options specified. Switch on full debugging.
953                  */
954                 goto out;
955
956         if (*str == ',')
957                 /*
958                  * No options but restriction on slabs. This means full
959                  * debugging for slabs matching a pattern.
960                  */
961                 goto check_slabs;
962
963         if (tolower(*str) == 'o') {
964                 /*
965                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
966                  * would increase as a result.
967                  */
968                 disable_higher_order_debug = 1;
969                 goto out;
970         }
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                 case 'a':
1000                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1001                         break;
1002                 default:
1003                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1004                                 "unknown. skipped\n", *str);
1005                 }
1006         }
1007
1008 check_slabs:
1009         if (*str == ',')
1010                 slub_debug_slabs = str + 1;
1011 out:
1012         return 1;
1013 }
1014
1015 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1016
1017 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1018         unsigned long flags, const char *name,
1019         void (*ctor)(void *))
1020 {
1021         /*
1022          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1023          */
1024         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1025                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1026                 flags |= slub_debug;
1027
1028         return flags;
1029 }
1030 #else
1031 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1032                         struct page *page, void *object) {}
1033
1034 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1035         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1036
1037 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1038         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1039
1040 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1041                         { return 1; }
1042 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1043                         void *object, int active) { return 1; }
1044 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1045 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1046         unsigned long flags, const char *name,
1047         void (*ctor)(void *))
1048 {
1049         return flags;
1050 }
1051 #define slub_debug 0
1052
1053 #define disable_higher_order_debug 0
1054
1055 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1056                                                         { return 0; }
1057 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1058                                                         { return 0; }
1059 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1060                                                         int objects) {}
1061 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1062                                                         int objects) {}
1063 #endif
1064
1065 /*
1066  * Slab allocation and freeing
1067  */
1068 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1069                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1070 {
1071         int order = oo_order(oo);
1072
1073         flags |= __GFP_NOTRACK;
1074
1075         if (node == -1)
1076                 return alloc_pages(flags, order);
1077         else
1078                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1079 }
1080
1081 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1082 {
1083         struct page *page;
1084         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1085         gfp_t alloc_gfp;
1086
1087         flags |= s->allocflags;
1088
1089         /*
1090          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1091          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1092          */
1093         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1094
1095         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1096         if (unlikely(!page)) {
1097                 oo = s->min;
1098                 /*
1099                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1100                  * Try a lower order alloc if possible
1101                  */
1102                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1103                 if (!page)
1104                         return NULL;
1105
1106                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1107         }
1108
1109         if (kmemcheck_enabled
1110                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1111                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1112
1113                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1114
1115                 /*
1116                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1117                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1118                  */
1119                 if (s->ctor)
1120                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1121                 else
1122                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1123         }
1124
1125         page->objects = oo_objects(oo);
1126         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1127                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1128                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1129                 1 << oo_order(oo));
1130
1131         return page;
1132 }
1133
1134 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1135                                 void *object)
1136 {
1137         setup_object_debug(s, page, object);
1138         if (unlikely(s->ctor))
1139                 s->ctor(object);
1140 }
1141
1142 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1143 {
1144         struct page *page;
1145         void *start;
1146         void *last;
1147         void *p;
1148
1149         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1150
1151         page = allocate_slab(s,
1152                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1153         if (!page)
1154                 goto out;
1155
1156         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1157         page->slab = s;
1158         page->flags |= 1 << PG_slab;
1159         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1160                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1161                 __SetPageSlubDebug(page);
1162
1163         start = page_address(page);
1164
1165         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1166                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1167
1168         last = start;
1169         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1170                 setup_object(s, page, last);
1171                 set_freepointer(s, last, p);
1172                 last = p;
1173         }
1174         setup_object(s, page, last);
1175         set_freepointer(s, last, NULL);
1176
1177         page->freelist = start;
1178         page->inuse = 0;
1179 out:
1180         return page;
1181 }
1182
1183 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         int order = compound_order(page);
1186         int pages = 1 << order;
1187
1188         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1189                 void *p;
1190
1191                 slab_pad_check(s, page);
1192                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1193                                                 page->objects)
1194                         check_object(s, page, p, 0);
1195                 __ClearPageSlubDebug(page);
1196         }
1197
1198         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1199
1200         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1201                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1202                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1203                 -pages);
1204
1205         __ClearPageSlab(page);
1206         reset_page_mapcount(page);
1207         if (current->reclaim_state)
1208                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1209         __free_pages(page, order);
1210 }
1211
1212 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1213 {
1214         struct page *page;
1215
1216         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1217         __free_slab(page->slab, page);
1218 }
1219
1220 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1221 {
1222         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1223                 /*
1224                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1225                  */
1226                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1227
1228                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1229         } else
1230                 __free_slab(s, page);
1231 }
1232
1233 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1234 {
1235         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1236         free_slab(s, page);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Per slab locking using the pagelock
1241  */
1242 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1243 {
1244         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1245 }
1246
1247 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1248 {
1249         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1250 }
1251
1252 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1253 {
1254         int rc = 1;
1255
1256         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1257         return rc;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Management of partially allocated slabs
1262  */
1263 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1264                                 struct page *page, int tail)
1265 {
1266         spin_lock(&n->list_lock);
1267         n->nr_partial++;
1268         if (tail)
1269                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1270         else
1271                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1272         spin_unlock(&n->list_lock);
1273 }
1274
1275 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1276 {
1277         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1278
1279         spin_lock(&n->list_lock);
1280         list_del(&page->lru);
1281         n->nr_partial--;
1282         spin_unlock(&n->list_lock);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Lock slab and remove from the partial list.
1287  *
1288  * Must hold list_lock.
1289  */
1290 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1291                                                         struct page *page)
1292 {
1293         if (slab_trylock(page)) {
1294                 list_del(&page->lru);
1295                 n->nr_partial--;
1296                 __SetPageSlubFrozen(page);
1297                 return 1;
1298         }
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1304  */
1305 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1306 {
1307         struct page *page;
1308
1309         /*
1310          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1311          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1312          * partial slab and there is none available then get_partials()
1313          * will return NULL.
1314          */
1315         if (!n || !n->nr_partial)
1316                 return NULL;
1317
1318         spin_lock(&n->list_lock);
1319         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1320                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1321                         goto out;
1322         page = NULL;
1323 out:
1324         spin_unlock(&n->list_lock);
1325         return page;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1330  */
1331 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1332 {
1333 #ifdef CONFIG_NUMA
1334         struct zonelist *zonelist;
1335         struct zoneref *z;
1336         struct zone *zone;
1337         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1338         struct page *page;
1339
1340         /*
1341          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1342          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1343          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1344          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1345          *
1346          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1347          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1348          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1349          * from other nodes and filled up.
1350          *
1351          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1352          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1353          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1354          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1355          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1356          * with available objects.
1357          */
1358         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1359                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1360                 return NULL;
1361
1362         get_mems_allowed();
1363         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1364         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1365                 struct kmem_cache_node *n;
1366
1367                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1368
1369                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1370                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1371                         page = get_partial_node(n);
1372                         if (page) {
1373                                 put_mems_allowed();
1374                                 return page;
1375                         }
1376                 }
1377         }
1378         put_mems_allowed();
1379 #endif
1380         return NULL;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Get a partial page, lock it and return it.
1385  */
1386 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1387 {
1388         struct page *page;
1389         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1390
1391         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1392         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1393                 return page;
1394
1395         return get_any_partial(s, flags);
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Move a page back to the lists.
1400  *
1401  * Must be called with the slab lock held.
1402  *
1403  * On exit the slab lock will have been dropped.
1404  */
1405 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1406 {
1407         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1408
1409         __ClearPageSlubFrozen(page);
1410         if (page->inuse) {
1411
1412                 if (page->freelist) {
1413                         add_partial(n, page, tail);
1414                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1415                 } else {
1416                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1417                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1418                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1419                                 add_full(n, page);
1420                 }
1421                 slab_unlock(page);
1422         } else {
1423                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1424                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1425                         /*
1426                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1427                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1428                          * to come after the other slabs with objects in
1429                          * so that the others get filled first. That way the
1430                          * size of the partial list stays small.
1431                          *
1432                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1433                          * the partial list.
1434                          */
1435                         add_partial(n, page, 1);
1436                         slab_unlock(page);
1437                 } else {
1438                         slab_unlock(page);
1439                         stat(s, FREE_SLAB);
1440                         discard_slab(s, page);
1441                 }
1442         }
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Remove the cpu slab
1447  */
1448 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1449 {
1450         struct page *page = c->page;
1451         int tail = 1;
1452
1453         if (page->freelist)
1454                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1455         /*
1456          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1457          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1458          * to occur.
1459          */
1460         while (unlikely(c->freelist)) {
1461                 void **object;
1462
1463                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1464
1465                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1466                 object = c->freelist;
1467                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1468
1469                 /* And put onto the regular freelist */
1470                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1471                 page->freelist = object;
1472                 page->inuse--;
1473         }
1474         c->page = NULL;
1475         unfreeze_slab(s, page, tail);
1476 }
1477
1478 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1479 {
1480         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1481         slab_lock(c->page);
1482         deactivate_slab(s, c);
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Flush cpu slab.
1487  *
1488  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1489  */
1490 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1491 {
1492         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1493
1494         if (likely(c && c->page))
1495                 flush_slab(s, c);
1496 }
1497
1498 static void flush_cpu_slab(void *d)
1499 {
1500         struct kmem_cache *s = d;
1501
1502         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1503 }
1504
1505 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1506 {
1507         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1512  * locality expectations.
1513  */
1514 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1515 {
1516 #ifdef CONFIG_NUMA
1517         if (node != -1 && c->node != node)
1518                 return 0;
1519 #endif
1520         return 1;
1521 }
1522
1523 static int count_free(struct page *page)
1524 {
1525         return page->objects - page->inuse;
1526 }
1527
1528 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1529                                         int (*get_count)(struct page *))
1530 {
1531         unsigned long flags;
1532         unsigned long x = 0;
1533         struct page *page;
1534
1535         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1536         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1537                 x += get_count(page);
1538         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1539         return x;
1540 }
1541
1542 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1543 {
1544 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1545         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1546 #else
1547         return 0;
1548 #endif
1549 }
1550
1551 static noinline void
1552 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1553 {
1554         int node;
1555
1556         printk(KERN_WARNING
1557                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1558                 nid, gfpflags);
1559         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1560                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1561                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1562
1563         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1564                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1565                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1566
1567         for_each_online_node(node) {
1568                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1569                 unsigned long nr_slabs;
1570                 unsigned long nr_objs;
1571                 unsigned long nr_free;
1572
1573                 if (!n)
1574                         continue;
1575
1576                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1577                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1578                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1579
1580                 printk(KERN_WARNING
1581                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1582                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1583         }
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1588  * debugging duties.
1589  *
1590  * Interrupts are disabled.
1591  *
1592  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1593  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1594  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1595  *
1596  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1597  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1598  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1599  *
1600  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1601  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1602  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1603  */
1604 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1605                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1606 {
1607         void **object;
1608         struct page *new;
1609
1610         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1611         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1612
1613         if (!c->page)
1614                 goto new_slab;
1615
1616         slab_lock(c->page);
1617         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1618                 goto another_slab;
1619
1620         stat(s, ALLOC_REFILL);
1621
1622 load_freelist:
1623         object = c->page->freelist;
1624         if (unlikely(!object))
1625                 goto another_slab;
1626         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1627                 goto debug;
1628
1629         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1630         c->page->inuse = c->page->objects;
1631         c->page->freelist = NULL;
1632         c->node = page_to_nid(c->page);
1633 unlock_out:
1634         slab_unlock(c->page);
1635         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1636         return object;
1637
1638 another_slab:
1639         deactivate_slab(s, c);
1640
1641 new_slab:
1642         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1643         if (new) {
1644                 c->page = new;
1645                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1646                 goto load_freelist;
1647         }
1648
1649         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1650                 local_irq_enable();
1651
1652         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1653
1654         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1655                 local_irq_disable();
1656
1657         if (new) {
1658                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1659                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1660                 if (c->page)
1661                         flush_slab(s, c);
1662                 slab_lock(new);
1663                 __SetPageSlubFrozen(new);
1664                 c->page = new;
1665                 goto load_freelist;
1666         }
1667         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1668                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1669         return NULL;
1670 debug:
1671         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1672                 goto another_slab;
1673
1674         c->page->inuse++;
1675         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1676         c->node = -1;
1677         goto unlock_out;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1682  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1683  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1684  *
1685  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1686  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1687  *
1688  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1689  */
1690 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1691                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1692 {
1693         void **object;
1694         struct kmem_cache_cpu *c;
1695         unsigned long flags;
1696
1697         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1698
1699         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1700         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1701
1702         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1703                 return NULL;
1704
1705         local_irq_save(flags);
1706         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1707         object = c->freelist;
1708         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1709
1710                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1711
1712         else {
1713                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1714                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1715         }
1716         local_irq_restore(flags);
1717
1718         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1719                 memset(object, 0, s->objsize);
1720
1721         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1722         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1723
1724         return object;
1725 }
1726
1727 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1728 {
1729         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1730
1731         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1732
1733         return ret;
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1736
1737 #ifdef CONFIG_TRACING
1738 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1739 {
1740         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1743 #endif
1744
1745 #ifdef CONFIG_NUMA
1746 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1747 {
1748         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1749
1750         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1751                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1752
1753         return ret;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1756 #endif
1757
1758 #ifdef CONFIG_TRACING
1759 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1760                                     gfp_t gfpflags,
1761                                     int node)
1762 {
1763         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1764 }
1765 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1766 #endif
1767
1768 /*
1769  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1770  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1771  *
1772  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1773  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1774  * handling required then we can return immediately.
1775  */
1776 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1777                         void *x, unsigned long addr)
1778 {
1779         void *prior;
1780         void **object = (void *)x;
1781
1782         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1783         slab_lock(page);
1784
1785         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1786                 goto debug;
1787
1788 checks_ok:
1789         prior = page->freelist;
1790         set_freepointer(s, object, prior);
1791         page->freelist = object;
1792         page->inuse--;
1793
1794         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1795                 stat(s, FREE_FROZEN);
1796                 goto out_unlock;
1797         }
1798
1799         if (unlikely(!page->inuse))
1800                 goto slab_empty;
1801
1802         /*
1803          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1804          * then add it.
1805          */
1806         if (unlikely(!prior)) {
1807                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1808                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1809         }
1810
1811 out_unlock:
1812         slab_unlock(page);
1813         return;
1814
1815 slab_empty:
1816         if (prior) {
1817                 /*
1818                  * Slab still on the partial list.
1819                  */
1820                 remove_partial(s, page);
1821                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1822         }
1823         slab_unlock(page);
1824         stat(s, FREE_SLAB);
1825         discard_slab(s, page);
1826         return;
1827
1828 debug:
1829         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1830                 goto out_unlock;
1831         goto checks_ok;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1836  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1837  *
1838  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1839  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1840  * the item before.
1841  *
1842  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1843  * with all sorts of special processing.
1844  */
1845 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1846                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1847 {
1848         void **object = (void *)x;
1849         struct kmem_cache_cpu *c;
1850         unsigned long flags;
1851
1852         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1853         local_irq_save(flags);
1854         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1855         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1856         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1857         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1858                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1859         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1860                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1861                 c->freelist = object;
1862                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1863         } else
1864                 __slab_free(s, page, x, addr);
1865
1866         local_irq_restore(flags);
1867 }
1868
1869 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1870 {
1871         struct page *page;
1872
1873         page = virt_to_head_page(x);
1874
1875         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1876
1877         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1878 }
1879 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1880
1881 /* Figure out on which slab page the object resides */
1882 static struct page *get_object_page(const void *x)
1883 {
1884         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1885
1886         if (!PageSlab(page))
1887                 return NULL;
1888
1889         return page;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1894  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1895  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1896  * another.
1897  *
1898  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1899  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1900  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1901  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1902  * locking overhead.
1903  */
1904
1905 /*
1906  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1907  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1908  * and increases the number of allocations possible without having to
1909  * take the list_lock.
1910  */
1911 static int slub_min_order;
1912 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1913 static int slub_min_objects;
1914
1915 /*
1916  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1917  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1918  */
1919 static int slub_nomerge;
1920
1921 /*
1922  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1923  *
1924  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1925  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1926  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1927  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1928  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1929  * would be wasted.
1930  *
1931  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1932  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1933  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1934  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1935  *
1936  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1937  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1938  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1939  * of space in favor of a small page order.
1940  *
1941  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1942  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1943  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1944  * the smallest order which will fit the object.
1945  */
1946 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1947                                 int max_order, int fract_leftover)
1948 {
1949         int order;
1950         int rem;
1951         int min_order = slub_min_order;
1952
1953         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1954                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1955
1956         for (order = max(min_order,
1957                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1958                         order <= max_order; order++) {
1959
1960                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1961
1962                 if (slab_size < min_objects * size)
1963                         continue;
1964
1965                 rem = slab_size % size;
1966
1967                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1968                         break;
1969
1970         }
1971
1972         return order;
1973 }
1974
1975 static inline int calculate_order(int size)
1976 {
1977         int order;
1978         int min_objects;
1979         int fraction;
1980         int max_objects;
1981
1982         /*
1983          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1984          * works by first attempting to generate a layout with
1985          * the best configuration and backing off gradually.
1986          *
1987          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1988          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1989          */
1990         min_objects = slub_min_objects;
1991         if (!min_objects)
1992                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1993         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1994         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1995
1996         while (min_objects > 1) {
1997                 fraction = 16;
1998                 while (fraction >= 4) {
1999                         order = slab_order(size, min_objects,
2000                                                 slub_max_order, fraction);
2001                         if (order <= slub_max_order)
2002                                 return order;
2003                         fraction /= 2;
2004                 }
2005                 min_objects--;
2006         }
2007
2008         /*
2009          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2010          * lets see if we can place a single object there.
2011          */
2012         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2013         if (order <= slub_max_order)
2014                 return order;
2015
2016         /*
2017          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2018          */
2019         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2020         if (order < MAX_ORDER)
2021                 return order;
2022         return -ENOSYS;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2027  */
2028 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2029                 unsigned long align, unsigned long size)
2030 {
2031         /*
2032          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2033          * suggestion if the object is sufficiently large.
2034          *
2035          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2036          * alignment though. If that is greater then use it.
2037          */
2038         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2039                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2040                 while (size <= ralign / 2)
2041                         ralign /= 2;
2042                 align = max(align, ralign);
2043         }
2044
2045         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2046                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2047
2048         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2049 }
2050
2051 static void
2052 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2053 {
2054         n->nr_partial = 0;
2055         spin_lock_init(&n->list_lock);
2056         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2057 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2058         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2059         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2060         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2061 #endif
2062 }
2063
2064 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2065
2066 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2067 {
2068         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2069                 /*
2070                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2071                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2072                  */
2073                 s->cpu_slab = kmalloc_percpu + (s - kmalloc_caches);
2074         else
2075                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2076
2077         if (!s->cpu_slab)
2078                 return 0;
2079
2080         return 1;
2081 }
2082
2083 #ifdef CONFIG_NUMA
2084 /*
2085  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2086  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2087  * possible.
2088  *
2089  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2090  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2091  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2092  */
2093 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2094 {
2095         struct page *page;
2096         struct kmem_cache_node *n;
2097         unsigned long flags;
2098
2099         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2100
2101         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2102
2103         BUG_ON(!page);
2104         if (page_to_nid(page) != node) {
2105                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2106                                 "node %d\n", node);
2107                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2108                                 "in order to be able to continue\n");
2109         }
2110
2111         n = page->freelist;
2112         BUG_ON(!n);
2113         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2114         page->inuse++;
2115         kmalloc_caches->node[node] = n;
2116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2117         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2118         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2119 #endif
2120         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2121         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2122
2123         /*
2124          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2125          * so even though there cannot be a race this early in
2126          * the boot sequence, we still disable irqs.
2127          */
2128         local_irq_save(flags);
2129         add_partial(n, page, 0);
2130         local_irq_restore(flags);
2131 }
2132
2133 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2134 {
2135         int node;
2136
2137         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2138                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2139                 if (n && n != &s->local_node)
2140                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2141                 s->node[node] = NULL;
2142         }
2143 }
2144
2145 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2146 {
2147         int node;
2148         int local_node;
2149
2150         if (slab_state >= UP && (s < kmalloc_caches ||
2151                         s >= kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES))
2152                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2153         else
2154                 local_node = 0;
2155
2156         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2157                 struct kmem_cache_node *n;
2158
2159                 if (local_node == node)
2160                         n = &s->local_node;
2161                 else {
2162                         if (slab_state == DOWN) {
2163                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2164                                 continue;
2165                         }
2166                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2167                                                         gfpflags, node);
2168
2169                         if (!n) {
2170                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2171                                 return 0;
2172                         }
2173
2174                 }
2175                 s->node[node] = n;
2176                 init_kmem_cache_node(n, s);
2177         }
2178         return 1;
2179 }
2180 #else
2181 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2182 {
2183 }
2184
2185 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2186 {
2187         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2188         return 1;
2189 }
2190 #endif
2191
2192 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2193 {
2194         if (min < MIN_PARTIAL)
2195                 min = MIN_PARTIAL;
2196         else if (min > MAX_PARTIAL)
2197                 min = MAX_PARTIAL;
2198         s->min_partial = min;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2203  * a slab object.
2204  */
2205 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2206 {
2207         unsigned long flags = s->flags;
2208         unsigned long size = s->objsize;
2209         unsigned long align = s->align;
2210         int order;
2211
2212         /*
2213          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2214          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2215          * the possible location of the free pointer.
2216          */
2217         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2218
2219 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2220         /*
2221          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2222          * the slab may touch the object after free or before allocation
2223          * then we should never poison the object itself.
2224          */
2225         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2226                         !s->ctor)
2227                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2228         else
2229                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2230
2231
2232         /*
2233          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2234          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2235          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2236          */
2237         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2238                 size += sizeof(void *);
2239 #endif
2240
2241         /*
2242          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2243          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2244          */
2245         s->inuse = size;
2246
2247         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2248                 s->ctor)) {
2249                 /*
2250                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2251                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2252                  * kmem_cache_free.
2253                  *
2254                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2255                  * destructor or are poisoning the objects.
2256                  */
2257                 s->offset = size;
2258                 size += sizeof(void *);
2259         }
2260
2261 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2262         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2263                 /*
2264                  * Need to store information about allocs and frees after
2265                  * the object.
2266                  */
2267                 size += 2 * sizeof(struct track);
2268
2269         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2270                 /*
2271                  * Add some empty padding so that we can catch
2272                  * overwrites from earlier objects rather than let
2273                  * tracking information or the free pointer be
2274                  * corrupted if a user writes before the start
2275                  * of the object.
2276                  */
2277                 size += sizeof(void *);
2278 #endif
2279
2280         /*
2281          * Determine the alignment based on various parameters that the
2282          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2283          * on bootup.
2284          */
2285         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2286         s->align = align;
2287
2288         /*
2289          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2290          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2291          * each object to conform to the alignment.
2292          */
2293         size = ALIGN(size, align);
2294         s->size = size;
2295         if (forced_order >= 0)
2296                 order = forced_order;
2297         else
2298                 order = calculate_order(size);
2299
2300         if (order < 0)
2301                 return 0;
2302
2303         s->allocflags = 0;
2304         if (order)
2305                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2306
2307         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2308                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2309
2310         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2311                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2312
2313         /*
2314          * Determine the number of objects per slab
2315          */
2316         s->oo = oo_make(order, size);
2317         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2318         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2319                 s->max = s->oo;
2320
2321         return !!oo_objects(s->oo);
2322
2323 }
2324
2325 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2326                 const char *name, size_t size,
2327                 size_t align, unsigned long flags,
2328                 void (*ctor)(void *))
2329 {
2330         memset(s, 0, kmem_size);
2331         s->name = name;
2332         s->ctor = ctor;
2333         s->objsize = size;
2334         s->align = align;
2335         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2336
2337         if (!calculate_sizes(s, -1))
2338                 goto error;
2339         if (disable_higher_order_debug) {
2340                 /*
2341                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2342                  * order increased.
2343                  */
2344                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2345                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2346                         s->offset = 0;
2347                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2348                                 goto error;
2349                 }
2350         }
2351
2352         /*
2353          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2354          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2355          */
2356         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2357         s->refcount = 1;
2358 #ifdef CONFIG_NUMA
2359         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2360 #endif
2361         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2362                 goto error;
2363
2364         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2365                 return 1;
2366
2367         free_kmem_cache_nodes(s);
2368 error:
2369         if (flags & SLAB_PANIC)
2370                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2371                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2372                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2373                         s->offset, flags);
2374         return 0;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * Check if a given pointer is valid
2379  */
2380 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2381 {
2382         struct page *page;
2383
2384         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2385                 return 0;
2386
2387         page = get_object_page(object);
2388
2389         if (!page || s != page->slab)
2390                 /* No slab or wrong slab */
2391                 return 0;
2392
2393         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2394                 return 0;
2395
2396         /*
2397          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2398          * But this would be too expensive and it seems that the main
2399          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2400          * to a certain slab.
2401          */
2402         return 1;
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2405
2406 /*
2407  * Determine the size of a slab object
2408  */
2409 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2410 {
2411         return s->objsize;
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2414
2415 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2416 {
2417         return s->name;
2418 }
2419 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2420
2421 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2422                                                         const char *text)
2423 {
2424 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2425         void *addr = page_address(page);
2426         void *p;
2427         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2428                             GFP_ATOMIC);
2429
2430         if (!map)
2431                 return;
2432         slab_err(s, page, "%s", text);
2433         slab_lock(page);
2434         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2435                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2436
2437         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2438
2439                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2440                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2441                                                         p, p - addr);
2442                         print_tracking(s, p);
2443                 }
2444         }
2445         slab_unlock(page);
2446         kfree(map);
2447 #endif
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2452  */
2453 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2454 {
2455         unsigned long flags;
2456         struct page *page, *h;
2457
2458         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2459         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2460                 if (!page->inuse) {
2461                         list_del(&page->lru);
2462                         discard_slab(s, page);
2463                         n->nr_partial--;
2464                 } else {
2465                         list_slab_objects(s, page,
2466                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2467                 }
2468         }
2469         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2470 }
2471
2472 /*
2473  * Release all resources used by a slab cache.
2474  */
2475 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2476 {
2477         int node;
2478
2479         flush_all(s);
2480         free_percpu(s->cpu_slab);
2481         /* Attempt to free all objects */
2482         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2483                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2484
2485                 free_partial(s, n);
2486                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2487                         return 1;
2488         }
2489         free_kmem_cache_nodes(s);
2490         return 0;
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2495  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2496  */
2497 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2498 {
2499         down_write(&slub_lock);
2500         s->refcount--;
2501         if (!s->refcount) {
2502                 list_del(&s->list);
2503                 up_write(&slub_lock);
2504                 if (kmem_cache_close(s)) {
2505                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2506                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2507                         dump_stack();
2508                 }
2509                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2510                         rcu_barrier();
2511                 sysfs_slab_remove(s);
2512         } else
2513                 up_write(&slub_lock);
2514 }
2515 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2516
2517 /********************************************************************
2518  *              Kmalloc subsystem
2519  *******************************************************************/
2520
2521 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2522 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2523
2524 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2525 {
2526         get_option(&str, &slub_min_order);
2527
2528         return 1;
2529 }
2530
2531 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2532
2533 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2534 {
2535         get_option(&str, &slub_max_order);
2536         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2537
2538         return 1;
2539 }
2540
2541 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2542
2543 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2544 {
2545         get_option(&str, &slub_min_objects);
2546
2547         return 1;
2548 }
2549
2550 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2551
2552 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2553 {
2554         slub_nomerge = 1;
2555         return 1;
2556 }
2557
2558 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2559
2560 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2561                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2562 {
2563         unsigned int flags = 0;
2564
2565         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2566                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2567
2568         /*
2569          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2570          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2571          */
2572         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2573                                                                 flags, NULL))
2574                 goto panic;
2575
2576         list_add(&s->list, &slab_caches);
2577
2578         if (sysfs_slab_add(s))
2579                 goto panic;
2580         return s;
2581
2582 panic:
2583         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2584 }
2585
2586 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2587 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2588
2589 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2590 {
2591         struct kmem_cache *s;
2592
2593         down_write(&slub_lock);
2594         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2595                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2596                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2597                         sysfs_slab_add(s);
2598                 }
2599         }
2600         up_write(&slub_lock);
2601 }
2602
2603 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2604
2605 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2606 {
2607         struct kmem_cache *s;
2608         char *text;
2609         size_t realsize;
2610         unsigned long slabflags;
2611         int i;
2612
2613         s = kmalloc_caches_dma[index];
2614         if (s)
2615                 return s;
2616
2617         /* Dynamically create dma cache */
2618         if (flags & __GFP_WAIT)
2619                 down_write(&slub_lock);
2620         else {
2621                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2622                         goto out;
2623         }
2624
2625         if (kmalloc_caches_dma[index])
2626                 goto unlock_out;
2627
2628         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2629         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2630                          (unsigned int)realsize);
2631
2632         s = NULL;
2633         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2634                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2635                         break;
2636
2637         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2638         s = kmalloc_caches + i;
2639
2640         /*
2641          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2642          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2643          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2644          * adding all existing slabs to sysfs.
2645          */
2646         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2647         if (slab_state >= SYSFS)
2648                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2649
2650         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2651                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2652                 s->size = 0;
2653                 kfree(text);
2654                 goto unlock_out;
2655         }
2656
2657         list_add(&s->list, &slab_caches);
2658         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2659
2660         if (slab_state >= SYSFS)
2661                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2662
2663 unlock_out:
2664         up_write(&slub_lock);
2665 out:
2666         return kmalloc_caches_dma[index];
2667 }
2668 #endif
2669
2670 /*
2671  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2672  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2673  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2674  * fls.
2675  */
2676 static s8 size_index[24] = {
2677         3,      /* 8 */
2678         4,      /* 16 */
2679         5,      /* 24 */
2680         5,      /* 32 */
2681         6,      /* 40 */
2682         6,      /* 48 */
2683         6,      /* 56 */
2684         6,      /* 64 */
2685         1,      /* 72 */
2686         1,      /* 80 */
2687         1,      /* 88 */
2688         1,      /* 96 */
2689         7,      /* 104 */
2690         7,      /* 112 */
2691         7,      /* 120 */
2692         7,      /* 128 */
2693         2,      /* 136 */
2694         2,      /* 144 */
2695         2,      /* 152 */
2696         2,      /* 160 */
2697         2,      /* 168 */
2698         2,      /* 176 */
2699         2,      /* 184 */
2700         2       /* 192 */
2701 };
2702
2703 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2704 {
2705         return (bytes - 1) / 8;
2706 }
2707
2708 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2709 {
2710         int index;
2711
2712         if (size <= 192) {
2713                 if (!size)
2714                         return ZERO_SIZE_PTR;
2715
2716                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2717         } else
2718                 index = fls(size - 1);
2719
2720 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2721         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2722                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2723
2724 #endif
2725         return &kmalloc_caches[index];
2726 }
2727
2728 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2729 {
2730         struct kmem_cache *s;
2731         void *ret;
2732
2733         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2734                 return kmalloc_large(size, flags);
2735
2736         s = get_slab(size, flags);
2737
2738         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2739                 return s;
2740
2741         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2742
2743         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2744
2745         return ret;
2746 }
2747 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2748
2749 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2750 {
2751         struct page *page;
2752         void *ptr = NULL;
2753
2754         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2755         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2756         if (page)
2757                 ptr = page_address(page);
2758
2759         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2760         return ptr;
2761 }
2762
2763 #ifdef CONFIG_NUMA
2764 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2765 {
2766         struct kmem_cache *s;
2767         void *ret;
2768
2769         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2770                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2771
2772                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2773                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2774                                    flags, node);
2775
2776                 return ret;
2777         }
2778
2779         s = get_slab(size, flags);
2780
2781         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2782                 return s;
2783
2784         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2785
2786         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2787
2788         return ret;
2789 }
2790 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2791 #endif
2792
2793 size_t ksize(const void *object)
2794 {
2795         struct page *page;
2796         struct kmem_cache *s;
2797
2798         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2799                 return 0;
2800
2801         page = virt_to_head_page(object);
2802
2803         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2804                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2805                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2806         }
2807         s = page->slab;
2808
2809 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2810         /*
2811          * Debugging requires use of the padding between object
2812          * and whatever may come after it.
2813          */
2814         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2815                 return s->objsize;
2816
2817 #endif
2818         /*
2819          * If we have the need to store the freelist pointer
2820          * back there or track user information then we can
2821          * only use the space before that information.
2822          */
2823         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2824                 return s->inuse;
2825         /*
2826          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2827          */
2828         return s->size;
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2831
2832 void kfree(const void *x)
2833 {
2834         struct page *page;
2835         void *object = (void *)x;
2836
2837         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2838
2839         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2840                 return;
2841
2842         page = virt_to_head_page(x);
2843         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2844                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2845                 kmemleak_free(x);
2846                 put_page(page);
2847                 return;
2848         }
2849         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2852
2853 /*
2854  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2855  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2856  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2857  * and thus they can be removed from the partial lists.
2858  *
2859  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2860  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2861  * are freed in them.
2862  */
2863 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2864 {
2865         int node;
2866         int i;
2867         struct kmem_cache_node *n;
2868         struct page *page;
2869         struct page *t;
2870         int objects = oo_objects(s->max);
2871         struct list_head *slabs_by_inuse =
2872                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2873         unsigned long flags;
2874
2875         if (!slabs_by_inuse)
2876                 return -ENOMEM;
2877
2878         flush_all(s);
2879         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2880                 n = get_node(s, node);
2881
2882                 if (!n->nr_partial)
2883                         continue;
2884
2885                 for (i = 0; i < objects; i++)
2886                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2887
2888                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2889
2890                 /*
2891                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2892                  *
2893                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2894                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2895                  */
2896                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2897                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2898                                 /*
2899                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2900                                  * may have freed the last object and be
2901                                  * waiting to release the slab.
2902                                  */
2903                                 list_del(&page->lru);
2904                                 n->nr_partial--;
2905                                 slab_unlock(page);
2906                                 discard_slab(s, page);
2907                         } else {
2908                                 list_move(&page->lru,
2909                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2910                         }
2911                 }
2912
2913                 /*
2914                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2915                  * first and the least used slabs at the end.
2916                  */
2917                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2918                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2919
2920                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2921         }
2922
2923         kfree(slabs_by_inuse);
2924         return 0;
2925 }
2926 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2927
2928 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2929 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2930 {
2931         struct kmem_cache *s;
2932
2933         down_read(&slub_lock);
2934         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2935                 kmem_cache_shrink(s);
2936         up_read(&slub_lock);
2937
2938         return 0;
2939 }
2940
2941 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2942 {
2943         struct kmem_cache_node *n;
2944         struct kmem_cache *s;
2945         struct memory_notify *marg = arg;
2946         int offline_node;
2947
2948         offline_node = marg->status_change_nid;
2949
2950         /*
2951          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2952          * for it yet.
2953          */
2954         if (offline_node < 0)
2955                 return;
2956
2957         down_read(&slub_lock);
2958         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2959                 n = get_node(s, offline_node);
2960                 if (n) {
2961                         /*
2962                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2963                          * that is going down. We were unable to free them,
2964                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2965                          * callback. So, we must fail.
2966                          */
2967                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2968
2969                         s->node[offline_node] = NULL;
2970                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2971                 }
2972         }
2973         up_read(&slub_lock);
2974 }
2975
2976 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2977 {
2978         struct kmem_cache_node *n;
2979         struct kmem_cache *s;
2980         struct memory_notify *marg = arg;
2981         int nid = marg->status_change_nid;
2982         int ret = 0;
2983
2984         /*
2985          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2986          * already created. Nothing to do.
2987          */
2988         if (nid < 0)
2989                 return 0;
2990
2991         /*
2992          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2993          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2994          * online.
2995          */
2996         down_read(&slub_lock);
2997         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2998                 /*
2999                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3000                  *      since memory is not yet available from the node that
3001                  *      is brought up.
3002                  */
3003                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
3004                 if (!n) {
3005                         ret = -ENOMEM;
3006                         goto out;
3007                 }
3008                 init_kmem_cache_node(n, s);
3009                 s->node[nid] = n;
3010         }
3011 out:
3012         up_read(&slub_lock);
3013         return ret;
3014 }
3015
3016 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3017                                 unsigned long action, void *arg)
3018 {
3019         int ret = 0;
3020
3021         switch (action) {
3022         case MEM_GOING_ONLINE:
3023                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3024                 break;
3025         case MEM_GOING_OFFLINE:
3026                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3027                 break;
3028         case MEM_OFFLINE:
3029         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3030                 slab_mem_offline_callback(arg);
3031                 break;
3032         case MEM_ONLINE:
3033         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3034                 break;
3035         }
3036         if (ret)
3037                 ret = notifier_from_errno(ret);
3038         else
3039                 ret = NOTIFY_OK;
3040         return ret;
3041 }
3042
3043 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3044
3045 /********************************************************************
3046  *                      Basic setup of slabs
3047  *******************************************************************/
3048
3049 void __init kmem_cache_init(void)
3050 {
3051         int i;
3052         int caches = 0;
3053
3054 #ifdef CONFIG_NUMA
3055         /*
3056          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3057          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3058          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3059          */
3060         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3061                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3062         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3063         caches++;
3064
3065         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3066 #endif
3067
3068         /* Able to allocate the per node structures */
3069         slab_state = PARTIAL;
3070
3071         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3072         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3073                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3074                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3075                 caches++;
3076         }
3077         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3078                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3079                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3080                 caches++;
3081         }
3082
3083         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3084                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3085                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3086                 caches++;
3087         }
3088
3089
3090         /*
3091          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3092          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3093          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3094          *
3095          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3096          * handle the index determination for the smaller caches.
3097          *
3098          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3099          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3100          */
3101         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3102                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3103
3104         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3105                 int elem = size_index_elem(i);
3106                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3107                         break;
3108                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3109         }
3110
3111         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3112                 /*
3113                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3114                  * is 64 byte.
3115                  */
3116                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3117                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3118         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3119                 /*
3120                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3121                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3122                  * instead.
3123                  */
3124                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3125                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3126         }
3127
3128         slab_state = UP;
3129
3130         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3131         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3132                 kmalloc_caches[i]. name =
3133                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3134
3135 #ifdef CONFIG_SMP
3136         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3137 #endif
3138 #ifdef CONFIG_NUMA
3139         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3140                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3141 #else
3142         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3143 #endif
3144
3145         printk(KERN_INFO
3146                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3147                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3148                 caches, cache_line_size(),
3149                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3150                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3151 }
3152
3153 void __init kmem_cache_init_late(void)
3154 {
3155 }
3156
3157 /*
3158  * Find a mergeable slab cache
3159  */
3160 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3161 {
3162         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3163                 return 1;
3164
3165         if (s->ctor)
3166                 return 1;
3167
3168         /*
3169          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3170          */
3171         if (s->refcount < 0)
3172                 return 1;
3173
3174         return 0;
3175 }
3176
3177 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3178                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3179                 void (*ctor)(void *))
3180 {
3181         struct kmem_cache *s;
3182
3183         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3184                 return NULL;
3185
3186         if (ctor)
3187                 return NULL;
3188
3189         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3190         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3191         size = ALIGN(size, align);
3192         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3193
3194         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3195                 if (slab_unmergeable(s))
3196                         continue;
3197
3198                 if (size > s->size)
3199                         continue;
3200
3201                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3202                                 continue;
3203                 /*
3204                  * Check if alignment is compatible.
3205                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3206                  */
3207                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3208                         continue;
3209
3210                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3211                         continue;
3212
3213                 return s;
3214         }
3215         return NULL;
3216 }
3217
3218 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3219                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3220 {
3221         struct kmem_cache *s;
3222
3223         if (WARN_ON(!name))
3224                 return NULL;
3225
3226         down_write(&slub_lock);
3227         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3228         if (s) {
3229                 s->refcount++;
3230                 /*
3231                  * Adjust the object sizes so that we clear
3232                  * the complete object on kzalloc.
3233                  */
3234                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3235                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3236                 up_write(&slub_lock);
3237
3238                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3239                         down_write(&slub_lock);
3240                         s->refcount--;
3241                         up_write(&slub_lock);
3242                         goto err;
3243                 }
3244                 return s;
3245         }
3246
3247         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3248         if (s) {
3249                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3250                                 size, align, flags, ctor)) {
3251                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3252                         up_write(&slub_lock);
3253                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3254                                 down_write(&slub_lock);
3255                                 list_del(&s->list);
3256                                 up_write(&slub_lock);
3257                                 kfree(s);
3258                                 goto err;
3259                         }
3260                         return s;
3261                 }
3262                 kfree(s);
3263         }
3264         up_write(&slub_lock);
3265
3266 err:
3267         if (flags & SLAB_PANIC)
3268                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3269         else
3270                 s = NULL;
3271         return s;
3272 }
3273 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3274
3275 #ifdef CONFIG_SMP
3276 /*
3277  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3278  * necessary.
3279  */
3280 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3281                 unsigned long action, void *hcpu)
3282 {
3283         long cpu = (long)hcpu;
3284         struct kmem_cache *s;
3285         unsigned long flags;
3286
3287         switch (action) {
3288         case CPU_UP_CANCELED:
3289         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3290         case CPU_DEAD:
3291         case CPU_DEAD_FROZEN:
3292                 down_read(&slub_lock);
3293                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3294                         local_irq_save(flags);
3295                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3296                         local_irq_restore(flags);
3297                 }
3298                 up_read(&slub_lock);
3299                 break;
3300         default:
3301                 break;
3302         }
3303         return NOTIFY_OK;
3304 }
3305
3306 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3307         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3308 };
3309
3310 #endif
3311
3312 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3313 {
3314         struct kmem_cache *s;
3315         void *ret;
3316
3317         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3318                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3319
3320         s = get_slab(size, gfpflags);
3321
3322         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3323                 return s;
3324
3325         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3326
3327         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3328         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3329
3330         return ret;
3331 }
3332
3333 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3334                                         int node, unsigned long caller)
3335 {
3336         struct kmem_cache *s;
3337         void *ret;
3338
3339         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3340                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3341
3342                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3343                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3344                                    gfpflags, node);
3345
3346                 return ret;
3347         }
3348
3349         s = get_slab(size, gfpflags);
3350
3351         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3352                 return s;
3353
3354         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3355
3356         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3357         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3358
3359         return ret;
3360 }
3361
3362 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3363 static int count_inuse(struct page *page)
3364 {
3365         return page->inuse;
3366 }
3367
3368 static int count_total(struct page *page)
3369 {
3370         return page->objects;
3371 }
3372
3373 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3374                                                 unsigned long *map)
3375 {
3376         void *p;
3377         void *addr = page_address(page);
3378
3379         if (!check_slab(s, page) ||
3380                         !on_freelist(s, page, NULL))
3381                 return 0;
3382
3383         /* Now we know that a valid freelist exists */
3384         bitmap_zero(map, page->objects);
3385
3386         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3387                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3388                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3389                         return 0;
3390         }
3391
3392         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3393                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3394                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3395                                 return 0;
3396         return 1;
3397 }
3398
3399 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3400                                                 unsigned long *map)
3401 {
3402         if (slab_trylock(page)) {
3403                 validate_slab(s, page, map);
3404                 slab_unlock(page);
3405         } else
3406                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3407                         s->name, page);
3408
3409         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3410                 if (!PageSlubDebug(page))
3411                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3412                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3413         } else {
3414                 if (PageSlubDebug(page))
3415                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3416                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3417         }
3418 }
3419
3420 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3421                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3422 {
3423         unsigned long count = 0;
3424         struct page *page;
3425         unsigned long flags;
3426
3427         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3428
3429         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3430                 validate_slab_slab(s, page, map);
3431                 count++;
3432         }
3433         if (count != n->nr_partial)
3434                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3435                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3436
3437         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3438                 goto out;
3439
3440         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3441                 validate_slab_slab(s, page, map);
3442                 count++;
3443         }
3444         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3445                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3446                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3447                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3448
3449 out:
3450         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3451         return count;
3452 }
3453
3454 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3455 {
3456         int node;
3457         unsigned long count = 0;
3458         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3459                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3460
3461         if (!map)
3462                 return -ENOMEM;
3463
3464         flush_all(s);
3465         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3466                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3467
3468                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3469         }
3470         kfree(map);
3471         return count;
3472 }
3473
3474 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3475 static void resiliency_test(void)
3476 {
3477         u8 *p;
3478
3479         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3480         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3481         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3482
3483         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3484         p[16] = 0x12;
3485         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3486                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3487
3488         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3489
3490         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3491         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3492         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3493         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3494                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3495         printk(KERN_ERR
3496                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3497
3498         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3499         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3500         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3501         *p = 0x56;
3502         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3503                                                                         p);
3504         printk(KERN_ERR
3505                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3506         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3507
3508         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3509         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3510         kfree(p);
3511         *p = 0x78;
3512         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3513         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3514
3515         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3516         kfree(p);
3517         p[50] = 0x9a;
3518         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3519                         p);
3520         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3521
3522         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3523         kfree(p);
3524         p[512] = 0xab;
3525         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3526         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3527 }
3528 #else
3529 static void resiliency_test(void) {};
3530 #endif
3531
3532 /*
3533  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3534  * and freed.
3535  */
3536
3537 struct location {
3538         unsigned long count;
3539         unsigned long addr;
3540         long long sum_time;
3541         long min_time;
3542         long max_time;
3543         long min_pid;
3544         long max_pid;
3545         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3546         nodemask_t nodes;
3547 };
3548
3549 struct loc_track {
3550         unsigned long max;
3551         unsigned long count;
3552         struct location *loc;
3553 };
3554
3555 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3556 {
3557         if (t->max)
3558                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3559                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3560 }
3561
3562 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3563 {
3564         struct location *l;
3565         int order;
3566
3567         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3568
3569         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3570         if (!l)
3571                 return 0;
3572
3573         if (t->count) {
3574                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3575                 free_loc_track(t);
3576         }
3577         t->max = max;
3578         t->loc = l;
3579         return 1;
3580 }
3581
3582 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3583                                 const struct track *track)
3584 {
3585         long start, end, pos;
3586         struct location *l;
3587         unsigned long caddr;
3588         unsigned long age = jiffies - track->when;
3589
3590         start = -1;
3591         end = t->count;
3592
3593         for ( ; ; ) {
3594                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3595
3596                 /*
3597                  * There is nothing at "end". If we end up there
3598                  * we need to add something to before end.
3599                  */
3600                 if (pos == end)
3601                         break;
3602
3603                 caddr = t->loc[pos].addr;
3604                 if (track->addr == caddr) {
3605
3606                         l = &t->loc[pos];
3607                         l->count++;
3608                         if (track->when) {
3609                                 l->sum_time += age;
3610                                 if (age < l->min_time)
3611                                         l->min_time = age;
3612                                 if (age > l->max_time)
3613                                         l->max_time = age;
3614
3615                                 if (track->pid < l->min_pid)
3616                                         l->min_pid = track->pid;
3617                                 if (track->pid > l->max_pid)
3618                                         l->max_pid = track->pid;
3619
3620                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3621                                                 to_cpumask(l->cpus));
3622                         }
3623                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3624                         return 1;
3625                 }
3626
3627                 if (track->addr < caddr)
3628                         end = pos;
3629                 else
3630                         start = pos;
3631         }
3632
3633         /*
3634          * Not found. Insert new tracking element.
3635          */
3636         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3637                 return 0;
3638
3639         l = t->loc + pos;
3640         if (pos < t->count)
3641                 memmove(l + 1, l,
3642                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3643         t->count++;
3644         l->count = 1;
3645         l->addr = track->addr;
3646         l->sum_time = age;
3647         l->min_time = age;
3648         l->max_time = age;
3649         l->min_pid = track->pid;
3650         l->max_pid = track->pid;
3651         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3652         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3653         nodes_clear(l->nodes);
3654         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3655         return 1;
3656 }
3657
3658 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3659                 struct page *page, enum track_item alloc,
3660                 long *map)
3661 {
3662         void *addr = page_address(page);
3663         void *p;
3664
3665         bitmap_zero(map, page->objects);
3666         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3667                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3668
3669         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3670                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3671                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3672 }
3673
3674 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3675                                         enum track_item alloc)
3676 {
3677         int len = 0;
3678         unsigned long i;
3679         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3680         int node;
3681         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3682                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3683
3684         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3685                                      GFP_TEMPORARY)) {
3686                 kfree(map);
3687                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3688         }
3689         /* Push back cpu slabs */
3690         flush_all(s);
3691
3692         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3693                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3694                 unsigned long flags;
3695                 struct page *page;
3696
3697                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3698                         continue;
3699
3700                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3701                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3702                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3703                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3704                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3705                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3706         }
3707
3708         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3709                 struct location *l = &t.loc[i];
3710
3711                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3712                         break;
3713                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3714
3715                 if (l->addr)
3716                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3717                 else
3718                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3719
3720                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3721                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3722                                 l->min_time,
3723                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3724                                 l->max_time);
3725                 } else
3726                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3727                                 l->min_time);
3728
3729                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3730                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3731                                 l->min_pid, l->max_pid);
3732                 else
3733                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3734                                 l->min_pid);
3735
3736                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3737                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3738                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3739                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3740                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3741                                                  to_cpumask(l->cpus));
3742                 }
3743
3744                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3745                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3746                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3747                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3748                                         l->nodes);
3749                 }
3750
3751                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3752         }
3753
3754         free_loc_track(&t);
3755         kfree(map);
3756         if (!t.count)
3757                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3758         return len;
3759 }
3760
3761 enum slab_stat_type {
3762         SL_ALL,                 /* All slabs */
3763         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3764         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3765         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3766         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3767 };
3768
3769 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3770 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3771 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3772 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3773 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3774
3775 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3776                             char *buf, unsigned long flags)
3777 {
3778         unsigned long total = 0;
3779         int node;
3780         int x;
3781         unsigned long *nodes;
3782         unsigned long *per_cpu;
3783
3784         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3785         if (!nodes)
3786                 return -ENOMEM;
3787         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3788
3789         if (flags & SO_CPU) {
3790                 int cpu;
3791
3792                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3793                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3794
3795                         if (!c || c->node < 0)
3796                                 continue;
3797
3798                         if (c->page) {
3799                                         if (flags & SO_TOTAL)
3800                                                 x = c->page->objects;
3801                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3802                                         x = c->page->inuse;
3803                                 else
3804                                         x = 1;
3805
3806                                 total += x;
3807                                 nodes[c->node] += x;
3808                         }
3809                         per_cpu[c->node]++;
3810                 }
3811         }
3812
3813         if (flags & SO_ALL) {
3814                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3815                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3816
3817                 if (flags & SO_TOTAL)
3818                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3819                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3820                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3821                                 count_partial(n, count_free);
3822
3823                         else
3824                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3825                         total += x;
3826                         nodes[node] += x;
3827                 }
3828
3829         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3830                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3831                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3832
3833                         if (flags & SO_TOTAL)
3834                                 x = count_partial(n, count_total);
3835                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3836                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3837                         else
3838                                 x = n->nr_partial;
3839                         total += x;
3840                         nodes[node] += x;
3841                 }
3842         }
3843         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3844 #ifdef CONFIG_NUMA
3845         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3846                 if (nodes[node])
3847                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3848                                         node, nodes[node]);
3849 #endif
3850         kfree(nodes);
3851         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3852 }
3853
3854 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3855 {
3856         int node;
3857
3858         for_each_online_node(node) {
3859                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3860
3861                 if (!n)
3862                         continue;
3863
3864                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3865                         return 1;
3866         }
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3871 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3872
3873 struct slab_attribute {
3874         struct attribute attr;
3875         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3876         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3877 };
3878
3879 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3880         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3881
3882 #define SLAB_ATTR(_name) \
3883         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3884         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3885
3886 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3887 {
3888         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3891
3892 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(align);
3897
3898 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3901 }
3902 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3903
3904 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3905 {
3906         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3907 }
3908 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3909
3910 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3911                                 const char *buf, size_t length)
3912 {
3913         unsigned long order;
3914         int err;
3915
3916         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3917         if (err)
3918                 return err;
3919
3920         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3921                 return -EINVAL;
3922
3923         calculate_sizes(s, order);
3924         return length;
3925 }
3926
3927 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3928 {
3929         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3930 }
3931 SLAB_ATTR(order);
3932
3933 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3934 {
3935         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3936 }
3937
3938 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3939                                  size_t length)
3940 {
3941         unsigned long min;
3942         int err;
3943
3944         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3945         if (err)
3946                 return err;
3947
3948         set_min_partial(s, min);
3949         return length;
3950 }
3951 SLAB_ATTR(min_partial);
3952
3953 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         if (s->ctor) {
3956                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3957
3958                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3959         }
3960         return 0;
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3963
3964 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3967 }
3968 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3969
3970 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3975
3976 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3977 {
3978         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3979 }
3980 SLAB_ATTR_RO(partial);
3981
3982 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3983 {
3984         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3985 }
3986 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3987
3988 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3989 {
3990         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3991 }
3992 SLAB_ATTR_RO(objects);
3993
3994 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3995 {
3996         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3997 }
3998 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3999
4000 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4001 {
4002         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4003 }
4004 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4005
4006 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4007 {
4008         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4009 }
4010
4011 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4012                                 const char *buf, size_t length)
4013 {
4014         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4015         if (buf[0] == '1')
4016                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4017         return length;
4018 }
4019 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4020
4021 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4022 {
4023         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4024 }
4025
4026 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4027                                                         size_t length)
4028 {
4029         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4030         if (buf[0] == '1')
4031                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4032         return length;
4033 }
4034 SLAB_ATTR(trace);
4035
4036 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4037 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4038 {
4039         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4040 }
4041
4042 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4043                                                         size_t length)
4044 {
4045         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4046         if (buf[0] == '1')
4047                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4048         return length;
4049 }
4050 SLAB_ATTR(failslab);
4051 #endif
4052
4053 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4054 {
4055         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4056 }
4057
4058 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4059                                 const char *buf, size_t length)
4060 {
4061         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4062         if (buf[0] == '1')
4063                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4064         return length;
4065 }
4066 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4067
4068 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4069 {
4070         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4071 }
4072 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4073
4074 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4075 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4076 {
4077         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4078 }
4079 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4080 #endif
4081
4082 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4083 {
4084         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4085 }
4086 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4087
4088 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4089 {
4090         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4091 }
4092
4093 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4094                                 const char *buf, size_t length)
4095 {
4096         if (any_slab_objects(s))
4097                 return -EBUSY;
4098
4099         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4100         if (buf[0] == '1')
4101                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4102         calculate_sizes(s, -1);
4103         return length;
4104 }
4105 SLAB_ATTR(red_zone);
4106
4107 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4108 {
4109         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4110 }
4111
4112 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4113                                 const char *buf, size_t length)
4114 {
4115         if (any_slab_objects(s))
4116                 return -EBUSY;
4117
4118         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4119         if (buf[0] == '1')
4120                 s->flags |= SLAB_POISON;
4121         calculate_sizes(s, -1);
4122         return length;
4123 }
4124 SLAB_ATTR(poison);
4125
4126 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4127 {
4128         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4129 }
4130
4131 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4132                                 const char *buf, size_t length)
4133 {
4134         if (any_slab_objects(s))
4135                 return -EBUSY;
4136
4137         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4138         if (buf[0] == '1')
4139                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4140         calculate_sizes(s, -1);
4141         return length;
4142 }
4143 SLAB_ATTR(store_user);
4144
4145 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4146 {
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4151                         const char *buf, size_t length)
4152 {
4153         int ret = -EINVAL;
4154
4155         if (buf[0] == '1') {
4156                 ret = validate_slab_cache(s);
4157                 if (ret >= 0)
4158                         ret = length;
4159         }
4160         return ret;
4161 }
4162 SLAB_ATTR(validate);
4163
4164 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4165 {
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4170                         const char *buf, size_t length)
4171 {
4172         if (buf[0] == '1') {
4173                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4174
4175                 if (rc)
4176                         return rc;
4177         } else
4178                 return -EINVAL;
4179         return length;
4180 }
4181 SLAB_ATTR(shrink);
4182
4183 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4184 {
4185         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4186                 return -ENOSYS;
4187         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4188 }
4189 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4190
4191 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4192 {
4193         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4194                 return -ENOSYS;
4195         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4196 }
4197 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4198
4199 #ifdef CONFIG_NUMA
4200 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4201 {
4202         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4203 }
4204
4205 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4206                                 const char *buf, size_t length)
4207 {
4208         unsigned long ratio;
4209         int err;
4210
4211         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4212         if (err)
4213                 return err;
4214
4215         if (ratio <= 100)
4216                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4217
4218         return length;
4219 }
4220 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4221 #endif
4222
4223 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4224 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4225 {
4226         unsigned long sum  = 0;
4227         int cpu;
4228         int len;
4229         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4230
4231         if (!data)
4232                 return -ENOMEM;
4233
4234         for_each_online_cpu(cpu) {
4235                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4236
4237                 data[cpu] = x;
4238                 sum += x;
4239         }
4240
4241         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4242
4243 #ifdef CONFIG_SMP
4244         for_each_online_cpu(cpu) {
4245                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4246                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4247         }
4248 #endif
4249         kfree(data);
4250         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4251 }
4252
4253 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4254 {
4255         int cpu;
4256
4257         for_each_online_cpu(cpu)
4258                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4259 }
4260
4261 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4262 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4263 {                                                               \
4264         return show_stat(s, buf, si);                           \
4265 }                                                               \
4266 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4267                                 const char *buf, size_t length) \
4268 {                                                               \
4269         if (buf[0] != '0')                                      \
4270                 return -EINVAL;                                 \
4271         clear_stat(s, si);                                      \
4272         return length;                                          \
4273 }                                                               \
4274 SLAB_ATTR(text);                                                \
4275
4276 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4277 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4278 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4279 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4280 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4281 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4282 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4283 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4284 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4285 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4286 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4287 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4288 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4289 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4290 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4291 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4292 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4293 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4294 #endif
4295
4296 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4297         &slab_size_attr.attr,
4298         &object_size_attr.attr,
4299         &objs_per_slab_attr.attr,
4300         &order_attr.attr,
4301         &min_partial_attr.attr,
4302         &objects_attr.attr,
4303         &objects_partial_attr.attr,
4304         &total_objects_attr.attr,
4305         &slabs_attr.attr,
4306         &partial_attr.attr,
4307         &cpu_slabs_attr.attr,
4308         &ctor_attr.attr,
4309         &aliases_attr.attr,
4310         &align_attr.attr,
4311         &sanity_checks_attr.attr,
4312         &trace_attr.attr,
4313         &hwcache_align_attr.attr,
4314         &reclaim_account_attr.attr,
4315         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4316         &red_zone_attr.attr,
4317         &poison_attr.attr,
4318         &store_user_attr.attr,
4319         &validate_attr.attr,
4320         &shrink_attr.attr,
4321         &alloc_calls_attr.attr,
4322         &free_calls_attr.attr,
4323 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4324         &cache_dma_attr.attr,
4325 #endif
4326 #ifdef CONFIG_NUMA
4327         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4328 #endif
4329 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4330         &alloc_fastpath_attr.attr,
4331         &alloc_slowpath_attr.attr,
4332         &free_fastpath_attr.attr,
4333         &free_slowpath_attr.attr,
4334         &free_frozen_attr.attr,
4335         &free_add_partial_attr.attr,
4336         &free_remove_partial_attr.attr,
4337         &alloc_from_partial_attr.attr,
4338         &alloc_slab_attr.attr,
4339         &alloc_refill_attr.attr,
4340         &free_slab_attr.attr,
4341         &cpuslab_flush_attr.attr,
4342         &deactivate_full_attr.attr,
4343         &deactivate_empty_attr.attr,
4344         &deactivate_to_head_attr.attr,
4345         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4346         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4347         &order_fallback_attr.attr,
4348 #endif
4349 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4350         &failslab_attr.attr,
4351 #endif
4352
4353         NULL
4354 };
4355
4356 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4357         .attrs = slab_attrs,
4358 };
4359
4360 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4361                                 struct attribute *attr,
4362                                 char *buf)
4363 {
4364         struct slab_attribute *attribute;
4365         struct kmem_cache *s;
4366         int err;
4367
4368         attribute = to_slab_attr(attr);
4369         s = to_slab(kobj);
4370
4371         if (!attribute->show)
4372                 return -EIO;
4373
4374         err = attribute->show(s, buf);
4375
4376         return err;
4377 }
4378
4379 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4380                                 struct attribute *attr,
4381                                 const char *buf, size_t len)
4382 {
4383         struct slab_attribute *attribute;
4384         struct kmem_cache *s;
4385         int err;
4386
4387         attribute = to_slab_attr(attr);
4388         s = to_slab(kobj);
4389
4390         if (!attribute->store)
4391                 return -EIO;
4392
4393         err = attribute->store(s, buf, len);
4394
4395         return err;
4396 }
4397
4398 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4399 {
4400         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4401
4402         kfree(s);
4403 }
4404
4405 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4406         .show = slab_attr_show,
4407         .store = slab_attr_store,
4408 };
4409
4410 static struct kobj_type slab_ktype = {
4411         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4412         .release = kmem_cache_release
4413 };
4414
4415 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4416 {
4417         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4418
4419         if (ktype == &slab_ktype)
4420                 return 1;
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4425         .filter = uevent_filter,
4426 };
4427
4428 static struct kset *slab_kset;
4429
4430 #define ID_STR_LENGTH 64
4431
4432 /* Create a unique string id for a slab cache:
4433  *
4434  * Format       :[flags-]size
4435  */
4436 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4437 {
4438         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4439         char *p = name;
4440
4441         BUG_ON(!name);
4442
4443         *p++ = ':';
4444         /*
4445          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4446          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4447          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4448          * are matched during merging to guarantee that the id is
4449          * unique.
4450          */
4451         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4452                 *p++ = 'd';
4453         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4454                 *p++ = 'a';
4455         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4456                 *p++ = 'F';
4457         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4458                 *p++ = 't';
4459         if (p != name + 1)
4460                 *p++ = '-';
4461         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4462         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4463         return name;
4464 }
4465
4466 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4467 {
4468         int err;
4469         const char *name;
4470         int unmergeable;
4471
4472         if (slab_state < SYSFS)
4473                 /* Defer until later */
4474                 return 0;
4475
4476         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4477         if (unmergeable) {
4478                 /*
4479                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4480                  * This is typically the case for debug situations. In that
4481                  * case we can catch duplicate names easily.
4482                  */
4483                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4484                 name = s->name;
4485         } else {
4486                 /*
4487                  * Create a unique name for the slab as a target
4488                  * for the symlinks.
4489                  */
4490                 name = create_unique_id(s);
4491         }
4492
4493         s->kobj.kset = slab_kset;
4494         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4495         if (err) {
4496                 kobject_put(&s->kobj);
4497                 return err;
4498         }
4499
4500         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4501         if (err) {
4502                 kobject_del(&s->kobj);
4503                 kobject_put(&s->kobj);
4504                 return err;
4505         }
4506         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4507         if (!unmergeable) {
4508                 /* Setup first alias */
4509                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4510                 kfree(name);
4511         }
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4516 {
4517         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4518         kobject_del(&s->kobj);
4519         kobject_put(&s->kobj);
4520 }
4521
4522 /*
4523  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4524  * available lest we lose that information.
4525  */
4526 struct saved_alias {
4527         struct kmem_cache *s;
4528         const char *name;
4529         struct saved_alias *next;
4530 };
4531
4532 static struct saved_alias *alias_list;
4533
4534 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4535 {
4536         struct saved_alias *al;
4537
4538         if (slab_state == SYSFS) {
4539                 /*
4540                  * If we have a leftover link then remove it.
4541                  */
4542                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4543                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4544         }
4545
4546         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4547         if (!al)
4548                 return -ENOMEM;
4549
4550         al->s = s;
4551         al->name = name;
4552         al->next = alias_list;
4553         alias_list = al;
4554         return 0;
4555 }
4556
4557 static int __init slab_sysfs_init(void)
4558 {
4559         struct kmem_cache *s;
4560         int err;
4561
4562         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4563         if (!slab_kset) {
4564                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4565                 return -ENOSYS;
4566         }
4567
4568         slab_state = SYSFS;
4569
4570         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4571                 err = sysfs_slab_add(s);
4572                 if (err)
4573                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4574                                                 " to sysfs\n", s->name);
4575         }
4576
4577         while (alias_list) {
4578                 struct saved_alias *al = alias_list;
4579
4580                 alias_list = alias_list->next;
4581                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4582                 if (err)
4583                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4584                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4585                 kfree(al);
4586         }
4587
4588         resiliency_test();
4589         return 0;
4590 }
4591
4592 __initcall(slab_sysfs_init);
4593 #endif
4594
4595 /*
4596  * The /proc/slabinfo ABI
4597  */
4598 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4599 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4600 {
4601         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4602         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4603                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4604         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4605         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4606         seq_putc(m, '\n');
4607 }
4608
4609 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4610 {
4611         loff_t n = *pos;
4612
4613         down_read(&slub_lock);
4614         if (!n)
4615                 print_slabinfo_header(m);
4616
4617         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4618 }
4619
4620 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4621 {
4622         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4623 }
4624
4625 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4626 {
4627         up_read(&slub_lock);
4628 }
4629
4630 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4631 {
4632         unsigned long nr_partials = 0;
4633         unsigned long nr_slabs = 0;
4634         unsigned long nr_inuse = 0;
4635         unsigned long nr_objs = 0;
4636         unsigned long nr_free = 0;
4637         struct kmem_cache *s;
4638         int node;
4639
4640         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4641
4642         for_each_online_node(node) {
4643                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4644
4645                 if (!n)
4646                         continue;
4647
4648                 nr_partials += n->nr_partial;
4649                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4650                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4651                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4652         }
4653
4654         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4655
4656         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4657                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4658                    (1 << oo_order(s->oo)));
4659         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4660         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4661                    0UL);
4662         seq_putc(m, '\n');
4663         return 0;
4664 }
4665
4666 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4667         .start = s_start,
4668         .next = s_next,
4669         .stop = s_stop,
4670         .show = s_show,
4671 };
4672
4673 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4674 {
4675         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4676 }
4677
4678 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4679         .open           = slabinfo_open,
4680         .read           = seq_read,
4681         .llseek         = seq_lseek,
4682         .release        = seq_release,
4683 };
4684
4685 static int __init slab_proc_init(void)
4686 {
4687         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4688         return 0;
4689 }
4690 module_init(slab_proc_init);
4691 #endif /* CONFIG_SLABINFO */