a98078bf738b209c328a43f18764bb056849db70
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <trace/kmemtrace.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/cpuset.h>
22 #include <linux/mempolicy.h>
23 #include <linux/ctype.h>
24 #include <linux/debugobjects.h>
25 #include <linux/kallsyms.h>
26 #include <linux/memory.h>
27 #include <linux/math64.h>
28 #include <linux/fault-inject.h>
29
30 /*
31  * Lock order:
32  *   1. slab_lock(page)
33  *   2. slab->list_lock
34  *
35  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
36  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
37  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
38  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
39  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
40  *   the page_struct of the slab.
41  *
42  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
43  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
44  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
45  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
46  *   modified without taking the list lock).
47  *
48  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
49  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
50  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
51  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
52  *   the list lock.
53  *
54  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
55  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
56  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
57  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
58  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
59  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
60  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
61  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
62  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
63  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
64  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
65  *   no danger of cacheline contention.
66  *
67  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
68  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
69  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
70  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
71  *
72  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
73  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
74  *
75  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
76  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
77  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
78  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
79  * cannot scan all objects.
80  *
81  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
82  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
83  * fast frees and allocs.
84  *
85  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
86  *
87  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
88  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
89  *                      such as satisfying allocations for a specific
90  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
91  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
92  *                      list operations. It is up to the processor holding
93  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
94  *                      when the slab is no longer needed.
95  *
96  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
97  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
98  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
99  *                      freelist that allows lockless access to
100  *                      free objects in addition to the regular freelist
101  *                      that requires the slab lock.
102  *
103  * PageError            Slab requires special handling due to debug
104  *                      options set. This moves slab handling out of
105  *                      the fast path and disables lockless freelists.
106  */
107
108 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
109 #define SLABDEBUG 1
110 #else
111 #define SLABDEBUG 0
112 #endif
113
114 /*
115  * Issues still to be resolved:
116  *
117  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
118  *
119  * - Variable sizing of the per node arrays
120  */
121
122 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
123 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
124
125 /*
126  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
127  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
128  */
129 #define MIN_PARTIAL 5
130
131 /*
132  * Maximum number of desirable partial slabs.
133  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
134  * sort the partial list by the number of objects in the.
135  */
136 #define MAX_PARTIAL 10
137
138 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
139                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
140
141 /*
142  * Set of flags that will prevent slab merging
143  */
144 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
145                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
146
147 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
148                 SLAB_CACHE_DMA)
149
150 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
156 #endif
157
158 #define OO_SHIFT        16
159 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
160 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
161
162 /* Internal SLUB flags */
163 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
164 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
165
166 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
167
168 #ifdef CONFIG_SMP
169 static struct notifier_block slab_notifier;
170 #endif
171
172 static enum {
173         DOWN,           /* No slab functionality available */
174         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
175         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
176         SYSFS           /* Sysfs up */
177 } slab_state = DOWN;
178
179 /* A list of all slab caches on the system */
180 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
181 static LIST_HEAD(slab_caches);
182
183 /*
184  * Tracking user of a slab.
185  */
186 struct track {
187         unsigned long addr;     /* Called from address */
188         int cpu;                /* Was running on cpu */
189         int pid;                /* Pid context */
190         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
191 };
192
193 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
194
195 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
196 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
197 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
198 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
199
200 #else
201 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
202 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
203                                                         { return 0; }
204 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
205 {
206         kfree(s);
207 }
208
209 #endif
210
211 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
212 {
213 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
214         c->stat[si]++;
215 #endif
216 }
217
218 /********************************************************************
219  *                      Core slab cache functions
220  *******************************************************************/
221
222 int slab_is_available(void)
223 {
224         return slab_state >= UP;
225 }
226
227 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
228 {
229 #ifdef CONFIG_NUMA
230         return s->node[node];
231 #else
232         return &s->local_node;
233 #endif
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         return s->cpu_slab[cpu];
240 #else
241         return &s->cpu_slab;
242 #endif
243 }
244
245 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
246 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
247                                 struct page *page, const void *object)
248 {
249         void *base;
250
251         if (!object)
252                 return 1;
253
254         base = page_address(page);
255         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
256                 (object - base) % s->size) {
257                 return 0;
258         }
259
260         return 1;
261 }
262
263 /*
264  * Slow version of get and set free pointer.
265  *
266  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
267  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
268  * from the page struct.
269  */
270 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
271 {
272         return *(void **)(object + s->offset);
273 }
274
275 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
276 {
277         *(void **)(object + s->offset) = fp;
278 }
279
280 /* Loop over all objects in a slab */
281 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
282         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
283                         __p += (__s)->size)
284
285 /* Scan freelist */
286 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
287         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
288
289 /* Determine object index from a given position */
290 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
291 {
292         return (p - addr) / s->size;
293 }
294
295 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
296                                                 unsigned long size)
297 {
298         struct kmem_cache_order_objects x = {
299                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
300         };
301
302         return x;
303 }
304
305 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
306 {
307         return x.x >> OO_SHIFT;
308 }
309
310 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
311 {
312         return x.x & OO_MASK;
313 }
314
315 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
316 /*
317  * Debug settings:
318  */
319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
320 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
321 #else
322 static int slub_debug;
323 #endif
324
325 static char *slub_debug_slabs;
326
327 /*
328  * Object debugging
329  */
330 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
331 {
332         int i, offset;
333         int newline = 1;
334         char ascii[17];
335
336         ascii[16] = 0;
337
338         for (i = 0; i < length; i++) {
339                 if (newline) {
340                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
341                         newline = 0;
342                 }
343                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
344                 offset = i % 16;
345                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
346                 if (offset == 15) {
347                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
348                         newline = 1;
349                 }
350         }
351         if (!newline) {
352                 i %= 16;
353                 while (i < 16) {
354                         printk(KERN_CONT "   ");
355                         ascii[i] = ' ';
356                         i++;
357                 }
358                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
359         }
360 }
361
362 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
363         enum track_item alloc)
364 {
365         struct track *p;
366
367         if (s->offset)
368                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
369         else
370                 p = object + s->inuse;
371
372         return p + alloc;
373 }
374
375 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
376                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
377 {
378         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
379
380         if (addr) {
381                 p->addr = addr;
382                 p->cpu = smp_processor_id();
383                 p->pid = current->pid;
384                 p->when = jiffies;
385         } else
386                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
387 }
388
389 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
390 {
391         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
392                 return;
393
394         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
395         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
396 }
397
398 static void print_track(const char *s, struct track *t)
399 {
400         if (!t->addr)
401                 return;
402
403         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
404                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
405 }
406
407 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
408 {
409         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
410                 return;
411
412         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
413         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
414 }
415
416 static void print_page_info(struct page *page)
417 {
418         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
419                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
420
421 }
422
423 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
424 {
425         va_list args;
426         char buf[100];
427
428         va_start(args, fmt);
429         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
430         va_end(args);
431         printk(KERN_ERR "========================================"
432                         "=====================================\n");
433         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
434         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
435                         "-------------------------------------\n\n");
436 }
437
438 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
439 {
440         va_list args;
441         char buf[100];
442
443         va_start(args, fmt);
444         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
445         va_end(args);
446         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
447 }
448
449 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
450 {
451         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
452         u8 *addr = page_address(page);
453
454         print_tracking(s, p);
455
456         print_page_info(page);
457
458         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
459                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
460
461         if (p > addr + 16)
462                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
463
464         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
465
466         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
467                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
468                         s->inuse - s->objsize);
469
470         if (s->offset)
471                 off = s->offset + sizeof(void *);
472         else
473                 off = s->inuse;
474
475         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
476                 off += 2 * sizeof(struct track);
477
478         if (off != s->size)
479                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
480                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
481
482         dump_stack();
483 }
484
485 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
486                         u8 *object, char *reason)
487 {
488         slab_bug(s, "%s", reason);
489         print_trailer(s, page, object);
490 }
491
492 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
493 {
494         va_list args;
495         char buf[100];
496
497         va_start(args, fmt);
498         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
499         va_end(args);
500         slab_bug(s, "%s", buf);
501         print_page_info(page);
502         dump_stack();
503 }
504
505 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
506 {
507         u8 *p = object;
508
509         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
510                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
511                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
512         }
513
514         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
515                 memset(p + s->objsize,
516                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
517                         s->inuse - s->objsize);
518 }
519
520 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
521 {
522         while (bytes) {
523                 if (*start != (u8)value)
524                         return start;
525                 start++;
526                 bytes--;
527         }
528         return NULL;
529 }
530
531 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
532                                                 void *from, void *to)
533 {
534         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
535         memset(from, data, to - from);
536 }
537
538 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
539                         u8 *object, char *what,
540                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
541 {
542         u8 *fault;
543         u8 *end;
544
545         fault = check_bytes(start, value, bytes);
546         if (!fault)
547                 return 1;
548
549         end = start + bytes;
550         while (end > fault && end[-1] == value)
551                 end--;
552
553         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
554         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
555                                         fault, end - 1, fault[0], value);
556         print_trailer(s, page, object);
557
558         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
559         return 0;
560 }
561
562 /*
563  * Object layout:
564  *
565  * object address
566  *      Bytes of the object to be managed.
567  *      If the freepointer may overlay the object then the free
568  *      pointer is the first word of the object.
569  *
570  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
571  *      0xa5 (POISON_END)
572  *
573  * object + s->objsize
574  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
575  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
576  *      objsize == inuse.
577  *
578  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
579  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
580  *
581  * object + s->inuse
582  *      Meta data starts here.
583  *
584  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
585  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
586  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
587  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
588  *              before the word boundary.
589  *
590  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
591  *
592  * object + s->size
593  *      Nothing is used beyond s->size.
594  *
595  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
596  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
597  * may be used with merged slabcaches.
598  */
599
600 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
601 {
602         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
603
604         if (s->offset)
605                 /* Freepointer is placed after the object. */
606                 off += sizeof(void *);
607
608         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
609                 /* We also have user information there */
610                 off += 2 * sizeof(struct track);
611
612         if (s->size == off)
613                 return 1;
614
615         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
616                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
617 }
618
619 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
620 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
621 {
622         u8 *start;
623         u8 *fault;
624         u8 *end;
625         int length;
626         int remainder;
627
628         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
629                 return 1;
630
631         start = page_address(page);
632         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
633         end = start + length;
634         remainder = length % s->size;
635         if (!remainder)
636                 return 1;
637
638         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
639         if (!fault)
640                 return 1;
641         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
642                 end--;
643
644         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
645         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
646
647         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
648         return 0;
649 }
650
651 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
652                                         void *object, int active)
653 {
654         u8 *p = object;
655         u8 *endobject = object + s->objsize;
656
657         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
658                 unsigned int red =
659                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
660
661                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
662                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
663                         return 0;
664         } else {
665                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
666                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
667                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
668                 }
669         }
670
671         if (s->flags & SLAB_POISON) {
672                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
673                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
674                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
675                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
676                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
677                         return 0;
678                 /*
679                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
680                  */
681                 check_pad_bytes(s, page, p);
682         }
683
684         if (!s->offset && active)
685                 /*
686                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
687                  * freepointer while object is allocated.
688                  */
689                 return 1;
690
691         /* Check free pointer validity */
692         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
693                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
694                 /*
695                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
696                  * of the free objects in this slab. May cause
697                  * another error because the object count is now wrong.
698                  */
699                 set_freepointer(s, p, NULL);
700                 return 0;
701         }
702         return 1;
703 }
704
705 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
706 {
707         int maxobj;
708
709         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
710
711         if (!PageSlab(page)) {
712                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
713                 return 0;
714         }
715
716         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
717         if (page->objects > maxobj) {
718                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
719                         s->name, page->objects, maxobj);
720                 return 0;
721         }
722         if (page->inuse > page->objects) {
723                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
724                         s->name, page->inuse, page->objects);
725                 return 0;
726         }
727         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
728         slab_pad_check(s, page);
729         return 1;
730 }
731
732 /*
733  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
734  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
735  */
736 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
737 {
738         int nr = 0;
739         void *fp = page->freelist;
740         void *object = NULL;
741         unsigned long max_objects;
742
743         while (fp && nr <= page->objects) {
744                 if (fp == search)
745                         return 1;
746                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
747                         if (object) {
748                                 object_err(s, page, object,
749                                         "Freechain corrupt");
750                                 set_freepointer(s, object, NULL);
751                                 break;
752                         } else {
753                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
754                                 page->freelist = NULL;
755                                 page->inuse = page->objects;
756                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
757                                 return 0;
758                         }
759                         break;
760                 }
761                 object = fp;
762                 fp = get_freepointer(s, object);
763                 nr++;
764         }
765
766         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
767         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
768                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
769
770         if (page->objects != max_objects) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
772                         "should be %d", page->objects, max_objects);
773                 page->objects = max_objects;
774                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
775         }
776         if (page->inuse != page->objects - nr) {
777                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
778                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
779                 page->inuse = page->objects - nr;
780                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
781         }
782         return search == NULL;
783 }
784
785 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
786                                                                 int alloc)
787 {
788         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
789                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
790                         s->name,
791                         alloc ? "alloc" : "free",
792                         object, page->inuse,
793                         page->freelist);
794
795                 if (!alloc)
796                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
797
798                 dump_stack();
799         }
800 }
801
802 /*
803  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
804  */
805 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
806 {
807         spin_lock(&n->list_lock);
808         list_add(&page->lru, &n->full);
809         spin_unlock(&n->list_lock);
810 }
811
812 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
813 {
814         struct kmem_cache_node *n;
815
816         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
817                 return;
818
819         n = get_node(s, page_to_nid(page));
820
821         spin_lock(&n->list_lock);
822         list_del(&page->lru);
823         spin_unlock(&n->list_lock);
824 }
825
826 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
827 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
828 {
829         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
830
831         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
832 }
833
834 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
835 {
836         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
837
838         /*
839          * May be called early in order to allocate a slab for the
840          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
841          * dilemma by deferring the increment of the count during
842          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
843          */
844         if (!NUMA_BUILD || n) {
845                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
846                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
847         }
848 }
849 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
850 {
851         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
852
853         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
854         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
855 }
856
857 /* Object debug checks for alloc/free paths */
858 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
859                                                                 void *object)
860 {
861         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
862                 return;
863
864         init_object(s, object, 0);
865         init_tracking(s, object);
866 }
867
868 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
869                                         void *object, unsigned long addr)
870 {
871         if (!check_slab(s, page))
872                 goto bad;
873
874         if (!on_freelist(s, page, object)) {
875                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
876                 goto bad;
877         }
878
879         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_object(s, page, object, 0))
885                 goto bad;
886
887         /* Success perform special debug activities for allocs */
888         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
889                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
890         trace(s, page, object, 1);
891         init_object(s, object, 1);
892         return 1;
893
894 bad:
895         if (PageSlab(page)) {
896                 /*
897                  * If this is a slab page then lets do the best we can
898                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
899                  * as used avoids touching the remaining objects.
900                  */
901                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
902                 page->inuse = page->objects;
903                 page->freelist = NULL;
904         }
905         return 0;
906 }
907
908 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
909                                         void *object, unsigned long addr)
910 {
911         if (!check_slab(s, page))
912                 goto fail;
913
914         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
915                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
916                 goto fail;
917         }
918
919         if (on_freelist(s, page, object)) {
920                 object_err(s, page, object, "Object already free");
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (!check_object(s, page, object, 1))
925                 return 0;
926
927         if (unlikely(s != page->slab)) {
928                 if (!PageSlab(page)) {
929                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
930                                 "outside of slab", object);
931                 } else if (!page->slab) {
932                         printk(KERN_ERR
933                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
934                                                 object);
935                         dump_stack();
936                 } else
937                         object_err(s, page, object,
938                                         "page slab pointer corrupt.");
939                 goto fail;
940         }
941
942         /* Special debug activities for freeing objects */
943         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
944                 remove_full(s, page);
945         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
946                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
947         trace(s, page, object, 0);
948         init_object(s, object, 0);
949         return 1;
950
951 fail:
952         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
953         return 0;
954 }
955
956 static int __init setup_slub_debug(char *str)
957 {
958         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
959         if (*str++ != '=' || !*str)
960                 /*
961                  * No options specified. Switch on full debugging.
962                  */
963                 goto out;
964
965         if (*str == ',')
966                 /*
967                  * No options but restriction on slabs. This means full
968                  * debugging for slabs matching a pattern.
969                  */
970                 goto check_slabs;
971
972         slub_debug = 0;
973         if (*str == '-')
974                 /*
975                  * Switch off all debugging measures.
976                  */
977                 goto out;
978
979         /*
980          * Determine which debug features should be switched on
981          */
982         for (; *str && *str != ','; str++) {
983                 switch (tolower(*str)) {
984                 case 'f':
985                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
986                         break;
987                 case 'z':
988                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
989                         break;
990                 case 'p':
991                         slub_debug |= SLAB_POISON;
992                         break;
993                 case 'u':
994                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
995                         break;
996                 case 't':
997                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
998                         break;
999                 default:
1000                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1001                                 "unknown. skipped\n", *str);
1002                 }
1003         }
1004
1005 check_slabs:
1006         if (*str == ',')
1007                 slub_debug_slabs = str + 1;
1008 out:
1009         return 1;
1010 }
1011
1012 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1013
1014 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1015         unsigned long flags, const char *name,
1016         void (*ctor)(void *))
1017 {
1018         /*
1019          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1020          */
1021         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1022             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1023                         flags |= slub_debug;
1024
1025         return flags;
1026 }
1027 #else
1028 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1029                         struct page *page, void *object) {}
1030
1031 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1032         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1033
1034 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1035         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1036
1037 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1038                         { return 1; }
1039 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1040                         void *object, int active) { return 1; }
1041 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1042 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1043         unsigned long flags, const char *name,
1044         void (*ctor)(void *))
1045 {
1046         return flags;
1047 }
1048 #define slub_debug 0
1049
1050 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1051                                                         { return 0; }
1052 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1053                                                         int objects) {}
1054 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1055                                                         int objects) {}
1056 #endif
1057
1058 /*
1059  * Slab allocation and freeing
1060  */
1061 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1062                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1063 {
1064         int order = oo_order(oo);
1065
1066         if (node == -1)
1067                 return alloc_pages(flags, order);
1068         else
1069                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1070 }
1071
1072 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1073 {
1074         struct page *page;
1075         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1076
1077         flags |= s->allocflags;
1078
1079         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1080                                                                         oo);
1081         if (unlikely(!page)) {
1082                 oo = s->min;
1083                 /*
1084                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1085                  * Try a lower order alloc if possible
1086                  */
1087                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1088                 if (!page)
1089                         return NULL;
1090
1091                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1092         }
1093         page->objects = oo_objects(oo);
1094         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1095                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1096                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1097                 1 << oo_order(oo));
1098
1099         return page;
1100 }
1101
1102 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1103                                 void *object)
1104 {
1105         setup_object_debug(s, page, object);
1106         if (unlikely(s->ctor))
1107                 s->ctor(object);
1108 }
1109
1110 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1111 {
1112         struct page *page;
1113         void *start;
1114         void *last;
1115         void *p;
1116
1117         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1118
1119         page = allocate_slab(s,
1120                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1121         if (!page)
1122                 goto out;
1123
1124         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1125         page->slab = s;
1126         page->flags |= 1 << PG_slab;
1127         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1128                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1129                 __SetPageSlubDebug(page);
1130
1131         start = page_address(page);
1132
1133         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1134                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1135
1136         last = start;
1137         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1138                 setup_object(s, page, last);
1139                 set_freepointer(s, last, p);
1140                 last = p;
1141         }
1142         setup_object(s, page, last);
1143         set_freepointer(s, last, NULL);
1144
1145         page->freelist = start;
1146         page->inuse = 0;
1147 out:
1148         return page;
1149 }
1150
1151 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1152 {
1153         int order = compound_order(page);
1154         int pages = 1 << order;
1155
1156         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1157                 void *p;
1158
1159                 slab_pad_check(s, page);
1160                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1161                                                 page->objects)
1162                         check_object(s, page, p, 0);
1163                 __ClearPageSlubDebug(page);
1164         }
1165
1166         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1167                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1168                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1169                 -pages);
1170
1171         __ClearPageSlab(page);
1172         reset_page_mapcount(page);
1173         __free_pages(page, order);
1174 }
1175
1176 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1177 {
1178         struct page *page;
1179
1180         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1181         __free_slab(page->slab, page);
1182 }
1183
1184 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1185 {
1186         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1187                 /*
1188                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1189                  */
1190                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1191
1192                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1193         } else
1194                 __free_slab(s, page);
1195 }
1196
1197 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1198 {
1199         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1200         free_slab(s, page);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Per slab locking using the pagelock
1205  */
1206 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1207 {
1208         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1209 }
1210
1211 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1212 {
1213         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1214 }
1215
1216 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1217 {
1218         int rc = 1;
1219
1220         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1221         return rc;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Management of partially allocated slabs
1226  */
1227 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1228                                 struct page *page, int tail)
1229 {
1230         spin_lock(&n->list_lock);
1231         n->nr_partial++;
1232         if (tail)
1233                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1234         else
1235                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1236         spin_unlock(&n->list_lock);
1237 }
1238
1239 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1240 {
1241         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1242
1243         spin_lock(&n->list_lock);
1244         list_del(&page->lru);
1245         n->nr_partial--;
1246         spin_unlock(&n->list_lock);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Lock slab and remove from the partial list.
1251  *
1252  * Must hold list_lock.
1253  */
1254 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1255                                                         struct page *page)
1256 {
1257         if (slab_trylock(page)) {
1258                 list_del(&page->lru);
1259                 n->nr_partial--;
1260                 __SetPageSlubFrozen(page);
1261                 return 1;
1262         }
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1268  */
1269 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1270 {
1271         struct page *page;
1272
1273         /*
1274          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1275          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1276          * partial slab and there is none available then get_partials()
1277          * will return NULL.
1278          */
1279         if (!n || !n->nr_partial)
1280                 return NULL;
1281
1282         spin_lock(&n->list_lock);
1283         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1284                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1285                         goto out;
1286         page = NULL;
1287 out:
1288         spin_unlock(&n->list_lock);
1289         return page;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1294  */
1295 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1296 {
1297 #ifdef CONFIG_NUMA
1298         struct zonelist *zonelist;
1299         struct zoneref *z;
1300         struct zone *zone;
1301         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1302         struct page *page;
1303
1304         /*
1305          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1306          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1307          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1308          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1309          *
1310          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1311          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1312          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1313          * from other nodes and filled up.
1314          *
1315          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1316          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1317          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1318          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1319          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1320          * with available objects.
1321          */
1322         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1323                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1324                 return NULL;
1325
1326         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1327         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1328                 struct kmem_cache_node *n;
1329
1330                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1331
1332                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1333                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1334                         page = get_partial_node(n);
1335                         if (page)
1336                                 return page;
1337                 }
1338         }
1339 #endif
1340         return NULL;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Get a partial page, lock it and return it.
1345  */
1346 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1347 {
1348         struct page *page;
1349         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1350
1351         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1352         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1353                 return page;
1354
1355         return get_any_partial(s, flags);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Move a page back to the lists.
1360  *
1361  * Must be called with the slab lock held.
1362  *
1363  * On exit the slab lock will have been dropped.
1364  */
1365 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1366 {
1367         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1368         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1369
1370         __ClearPageSlubFrozen(page);
1371         if (page->inuse) {
1372
1373                 if (page->freelist) {
1374                         add_partial(n, page, tail);
1375                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1376                 } else {
1377                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1378                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1379                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1380                                 add_full(n, page);
1381                 }
1382                 slab_unlock(page);
1383         } else {
1384                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1385                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1386                         /*
1387                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1388                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1389                          * to come after the other slabs with objects in
1390                          * so that the others get filled first. That way the
1391                          * size of the partial list stays small.
1392                          *
1393                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1394                          * the partial list.
1395                          */
1396                         add_partial(n, page, 1);
1397                         slab_unlock(page);
1398                 } else {
1399                         slab_unlock(page);
1400                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1401                         discard_slab(s, page);
1402                 }
1403         }
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Remove the cpu slab
1408  */
1409 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1410 {
1411         struct page *page = c->page;
1412         int tail = 1;
1413
1414         if (page->freelist)
1415                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1416         /*
1417          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1418          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1419          * to occur.
1420          */
1421         while (unlikely(c->freelist)) {
1422                 void **object;
1423
1424                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1425
1426                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1427                 object = c->freelist;
1428                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1429
1430                 /* And put onto the regular freelist */
1431                 object[c->offset] = page->freelist;
1432                 page->freelist = object;
1433                 page->inuse--;
1434         }
1435         c->page = NULL;
1436         unfreeze_slab(s, page, tail);
1437 }
1438
1439 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1440 {
1441         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1442         slab_lock(c->page);
1443         deactivate_slab(s, c);
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Flush cpu slab.
1448  *
1449  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1450  */
1451 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1452 {
1453         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1454
1455         if (likely(c && c->page))
1456                 flush_slab(s, c);
1457 }
1458
1459 static void flush_cpu_slab(void *d)
1460 {
1461         struct kmem_cache *s = d;
1462
1463         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1464 }
1465
1466 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1467 {
1468         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1473  * locality expectations.
1474  */
1475 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1476 {
1477 #ifdef CONFIG_NUMA
1478         if (node != -1 && c->node != node)
1479                 return 0;
1480 #endif
1481         return 1;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1486  * debugging duties.
1487  *
1488  * Interrupts are disabled.
1489  *
1490  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1491  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1492  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1493  *
1494  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1495  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1496  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1497  *
1498  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1499  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1500  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1501  */
1502 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1503                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1504 {
1505         void **object;
1506         struct page *new;
1507
1508         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1509         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1510
1511         if (!c->page)
1512                 goto new_slab;
1513
1514         slab_lock(c->page);
1515         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1516                 goto another_slab;
1517
1518         stat(c, ALLOC_REFILL);
1519
1520 load_freelist:
1521         object = c->page->freelist;
1522         if (unlikely(!object))
1523                 goto another_slab;
1524         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1525                 goto debug;
1526
1527         c->freelist = object[c->offset];
1528         c->page->inuse = c->page->objects;
1529         c->page->freelist = NULL;
1530         c->node = page_to_nid(c->page);
1531 unlock_out:
1532         slab_unlock(c->page);
1533         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1534         return object;
1535
1536 another_slab:
1537         deactivate_slab(s, c);
1538
1539 new_slab:
1540         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1541         if (new) {
1542                 c->page = new;
1543                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1544                 goto load_freelist;
1545         }
1546
1547         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1548                 local_irq_enable();
1549
1550         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1551
1552         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1553                 local_irq_disable();
1554
1555         if (new) {
1556                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1557                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1558                 if (c->page)
1559                         flush_slab(s, c);
1560                 slab_lock(new);
1561                 __SetPageSlubFrozen(new);
1562                 c->page = new;
1563                 goto load_freelist;
1564         }
1565         return NULL;
1566 debug:
1567         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1568                 goto another_slab;
1569
1570         c->page->inuse++;
1571         c->page->freelist = object[c->offset];
1572         c->node = -1;
1573         goto unlock_out;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1578  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1579  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1580  *
1581  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1582  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1583  *
1584  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1585  */
1586 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1587                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1588 {
1589         void **object;
1590         struct kmem_cache_cpu *c;
1591         unsigned long flags;
1592         unsigned int objsize;
1593
1594         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1595         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1596
1597         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1598                 return NULL;
1599
1600         local_irq_save(flags);
1601         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1602         objsize = c->objsize;
1603         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1604
1605                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1606
1607         else {
1608                 object = c->freelist;
1609                 c->freelist = object[c->offset];
1610                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1611         }
1612         local_irq_restore(flags);
1613
1614         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1615                 memset(object, 0, objsize);
1616
1617         return object;
1618 }
1619
1620 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1621 {
1622         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1623
1624         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1625
1626         return ret;
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1629
1630 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1631 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1632 {
1633         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1634 }
1635 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1636 #endif
1637
1638 #ifdef CONFIG_NUMA
1639 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1640 {
1641         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1642
1643         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1644                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1645
1646         return ret;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1649 #endif
1650
1651 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1652 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1653                                     gfp_t gfpflags,
1654                                     int node)
1655 {
1656         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1659 #endif
1660
1661 /*
1662  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1663  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1664  *
1665  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1666  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1667  * handling required then we can return immediately.
1668  */
1669 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1670                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1671 {
1672         void *prior;
1673         void **object = (void *)x;
1674         struct kmem_cache_cpu *c;
1675
1676         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1677         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1678         slab_lock(page);
1679
1680         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1681                 goto debug;
1682
1683 checks_ok:
1684         prior = object[offset] = page->freelist;
1685         page->freelist = object;
1686         page->inuse--;
1687
1688         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1689                 stat(c, FREE_FROZEN);
1690                 goto out_unlock;
1691         }
1692
1693         if (unlikely(!page->inuse))
1694                 goto slab_empty;
1695
1696         /*
1697          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1698          * then add it.
1699          */
1700         if (unlikely(!prior)) {
1701                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1702                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1703         }
1704
1705 out_unlock:
1706         slab_unlock(page);
1707         return;
1708
1709 slab_empty:
1710         if (prior) {
1711                 /*
1712                  * Slab still on the partial list.
1713                  */
1714                 remove_partial(s, page);
1715                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1716         }
1717         slab_unlock(page);
1718         stat(c, FREE_SLAB);
1719         discard_slab(s, page);
1720         return;
1721
1722 debug:
1723         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1724                 goto out_unlock;
1725         goto checks_ok;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1730  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1731  *
1732  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1733  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1734  * the item before.
1735  *
1736  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1737  * with all sorts of special processing.
1738  */
1739 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1740                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1741 {
1742         void **object = (void *)x;
1743         struct kmem_cache_cpu *c;
1744         unsigned long flags;
1745
1746         local_irq_save(flags);
1747         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1748         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1749         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1750                 debug_check_no_obj_freed(object, c->objsize);
1751         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1752                 object[c->offset] = c->freelist;
1753                 c->freelist = object;
1754                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1755         } else
1756                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1757
1758         local_irq_restore(flags);
1759 }
1760
1761 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1762 {
1763         struct page *page;
1764
1765         page = virt_to_head_page(x);
1766
1767         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1768
1769         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1772
1773 /* Figure out on which slab page the object resides */
1774 static struct page *get_object_page(const void *x)
1775 {
1776         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1777
1778         if (!PageSlab(page))
1779                 return NULL;
1780
1781         return page;
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1786  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1787  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1788  * another.
1789  *
1790  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1791  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1792  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1793  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1794  * locking overhead.
1795  */
1796
1797 /*
1798  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1799  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1800  * and increases the number of allocations possible without having to
1801  * take the list_lock.
1802  */
1803 static int slub_min_order;
1804 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1805 static int slub_min_objects;
1806
1807 /*
1808  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1809  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1810  */
1811 static int slub_nomerge;
1812
1813 /*
1814  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1815  *
1816  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1817  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1818  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1819  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1820  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1821  * would be wasted.
1822  *
1823  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1824  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1825  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1826  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1827  *
1828  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1829  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1830  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1831  * of space in favor of a small page order.
1832  *
1833  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1834  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1835  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1836  * the smallest order which will fit the object.
1837  */
1838 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1839                                 int max_order, int fract_leftover)
1840 {
1841         int order;
1842         int rem;
1843         int min_order = slub_min_order;
1844
1845         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1846                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1847
1848         for (order = max(min_order,
1849                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1850                         order <= max_order; order++) {
1851
1852                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1853
1854                 if (slab_size < min_objects * size)
1855                         continue;
1856
1857                 rem = slab_size % size;
1858
1859                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1860                         break;
1861
1862         }
1863
1864         return order;
1865 }
1866
1867 static inline int calculate_order(int size)
1868 {
1869         int order;
1870         int min_objects;
1871         int fraction;
1872         int max_objects;
1873
1874         /*
1875          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1876          * works by first attempting to generate a layout with
1877          * the best configuration and backing off gradually.
1878          *
1879          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1880          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1881          */
1882         min_objects = slub_min_objects;
1883         if (!min_objects)
1884                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1885         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1886         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1887
1888         while (min_objects > 1) {
1889                 fraction = 16;
1890                 while (fraction >= 4) {
1891                         order = slab_order(size, min_objects,
1892                                                 slub_max_order, fraction);
1893                         if (order <= slub_max_order)
1894                                 return order;
1895                         fraction /= 2;
1896                 }
1897                 min_objects --;
1898         }
1899
1900         /*
1901          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1902          * lets see if we can place a single object there.
1903          */
1904         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1905         if (order <= slub_max_order)
1906                 return order;
1907
1908         /*
1909          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1910          */
1911         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1912         if (order <= MAX_ORDER)
1913                 return order;
1914         return -ENOSYS;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1919  */
1920 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1921                 unsigned long align, unsigned long size)
1922 {
1923         /*
1924          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1925          * suggestion if the object is sufficiently large.
1926          *
1927          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1928          * alignment though. If that is greater then use it.
1929          */
1930         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1931                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1932                 while (size <= ralign / 2)
1933                         ralign /= 2;
1934                 align = max(align, ralign);
1935         }
1936
1937         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1938                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1939
1940         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1941 }
1942
1943 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1944                         struct kmem_cache_cpu *c)
1945 {
1946         c->page = NULL;
1947         c->freelist = NULL;
1948         c->node = 0;
1949         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1950         c->objsize = s->objsize;
1951 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1952         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1953 #endif
1954 }
1955
1956 static void
1957 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1958 {
1959         n->nr_partial = 0;
1960         spin_lock_init(&n->list_lock);
1961         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1962 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1963         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1964         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1965         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1966 #endif
1967 }
1968
1969 #ifdef CONFIG_SMP
1970 /*
1971  * Per cpu array for per cpu structures.
1972  *
1973  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1974  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1975  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1976  * beneficial for the kmalloc caches.
1977  *
1978  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1979  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1980  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1981  *
1982  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1983  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1984  */
1985 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1986
1987 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1988                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1989
1990 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1991 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
1992
1993 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1994                                                         int cpu, gfp_t flags)
1995 {
1996         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1997
1998         if (c)
1999                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2000                                 (void *)c->freelist;
2001         else {
2002                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2003                 c = kmalloc_node(
2004                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2005                         flags, cpu_to_node(cpu));
2006                 if (!c)
2007                         return NULL;
2008         }
2009
2010         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2011         return c;
2012 }
2013
2014 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2015 {
2016         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2017                         c >= per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2018                 kfree(c);
2019                 return;
2020         }
2021         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2022         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2023 }
2024
2025 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2026 {
2027         int cpu;
2028
2029         for_each_online_cpu(cpu) {
2030                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2031
2032                 if (c) {
2033                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2034                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2035                 }
2036         }
2037 }
2038
2039 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2040 {
2041         int cpu;
2042
2043         for_each_online_cpu(cpu) {
2044                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2045
2046                 if (c)
2047                         continue;
2048
2049                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2050                 if (!c) {
2051                         free_kmem_cache_cpus(s);
2052                         return 0;
2053                 }
2054                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2055         }
2056         return 1;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Initialize the per cpu array.
2061  */
2062 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2063 {
2064         int i;
2065
2066         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2067                 return;
2068
2069         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2070                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2071
2072         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2073 }
2074
2075 static void __init init_alloc_cpu(void)
2076 {
2077         int cpu;
2078
2079         for_each_online_cpu(cpu)
2080                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2081   }
2082
2083 #else
2084 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2085 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2086
2087 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2088 {
2089         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2090         return 1;
2091 }
2092 #endif
2093
2094 #ifdef CONFIG_NUMA
2095 /*
2096  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2097  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2098  * possible.
2099  *
2100  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2101  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2102  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2103  */
2104 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2105 {
2106         struct page *page;
2107         struct kmem_cache_node *n;
2108         unsigned long flags;
2109
2110         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2111
2112         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2113
2114         BUG_ON(!page);
2115         if (page_to_nid(page) != node) {
2116                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2117                                 "node %d\n", node);
2118                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2119                                 "in order to be able to continue\n");
2120         }
2121
2122         n = page->freelist;
2123         BUG_ON(!n);
2124         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2125         page->inuse++;
2126         kmalloc_caches->node[node] = n;
2127 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2128         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2129         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2130 #endif
2131         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2132         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2133
2134         /*
2135          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2136          * so even though there cannot be a race this early in
2137          * the boot sequence, we still disable irqs.
2138          */
2139         local_irq_save(flags);
2140         add_partial(n, page, 0);
2141         local_irq_restore(flags);
2142 }
2143
2144 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2145 {
2146         int node;
2147
2148         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2149                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2150                 if (n && n != &s->local_node)
2151                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2152                 s->node[node] = NULL;
2153         }
2154 }
2155
2156 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2157 {
2158         int node;
2159         int local_node;
2160
2161         if (slab_state >= UP)
2162                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2163         else
2164                 local_node = 0;
2165
2166         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2167                 struct kmem_cache_node *n;
2168
2169                 if (local_node == node)
2170                         n = &s->local_node;
2171                 else {
2172                         if (slab_state == DOWN) {
2173                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2174                                 continue;
2175                         }
2176                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2177                                                         gfpflags, node);
2178
2179                         if (!n) {
2180                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2181                                 return 0;
2182                         }
2183
2184                 }
2185                 s->node[node] = n;
2186                 init_kmem_cache_node(n, s);
2187         }
2188         return 1;
2189 }
2190 #else
2191 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2192 {
2193 }
2194
2195 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2196 {
2197         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2198         return 1;
2199 }
2200 #endif
2201
2202 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2203 {
2204         if (min < MIN_PARTIAL)
2205                 min = MIN_PARTIAL;
2206         else if (min > MAX_PARTIAL)
2207                 min = MAX_PARTIAL;
2208         s->min_partial = min;
2209 }
2210
2211 /*
2212  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2213  * a slab object.
2214  */
2215 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2216 {
2217         unsigned long flags = s->flags;
2218         unsigned long size = s->objsize;
2219         unsigned long align = s->align;
2220         int order;
2221
2222         /*
2223          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2224          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2225          * the possible location of the free pointer.
2226          */
2227         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2228
2229 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2230         /*
2231          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2232          * the slab may touch the object after free or before allocation
2233          * then we should never poison the object itself.
2234          */
2235         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2236                         !s->ctor)
2237                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2238         else
2239                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2240
2241
2242         /*
2243          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2244          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2245          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2246          */
2247         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2248                 size += sizeof(void *);
2249 #endif
2250
2251         /*
2252          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2253          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2254          */
2255         s->inuse = size;
2256
2257         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2258                 s->ctor)) {
2259                 /*
2260                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2261                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2262                  * kmem_cache_free.
2263                  *
2264                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2265                  * destructor or are poisoning the objects.
2266                  */
2267                 s->offset = size;
2268                 size += sizeof(void *);
2269         }
2270
2271 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2272         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2273                 /*
2274                  * Need to store information about allocs and frees after
2275                  * the object.
2276                  */
2277                 size += 2 * sizeof(struct track);
2278
2279         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2280                 /*
2281                  * Add some empty padding so that we can catch
2282                  * overwrites from earlier objects rather than let
2283                  * tracking information or the free pointer be
2284                  * corrupted if a user writes before the start
2285                  * of the object.
2286                  */
2287                 size += sizeof(void *);
2288 #endif
2289
2290         /*
2291          * Determine the alignment based on various parameters that the
2292          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2293          * on bootup.
2294          */
2295         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2296
2297         /*
2298          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2299          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2300          * each object to conform to the alignment.
2301          */
2302         size = ALIGN(size, align);
2303         s->size = size;
2304         if (forced_order >= 0)
2305                 order = forced_order;
2306         else
2307                 order = calculate_order(size);
2308
2309         if (order < 0)
2310                 return 0;
2311
2312         s->allocflags = 0;
2313         if (order)
2314                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2315
2316         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2317                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2318
2319         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2320                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2321
2322         /*
2323          * Determine the number of objects per slab
2324          */
2325         s->oo = oo_make(order, size);
2326         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2327         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2328                 s->max = s->oo;
2329
2330         return !!oo_objects(s->oo);
2331
2332 }
2333
2334 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2335                 const char *name, size_t size,
2336                 size_t align, unsigned long flags,
2337                 void (*ctor)(void *))
2338 {
2339         memset(s, 0, kmem_size);
2340         s->name = name;
2341         s->ctor = ctor;
2342         s->objsize = size;
2343         s->align = align;
2344         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2345
2346         if (!calculate_sizes(s, -1))
2347                 goto error;
2348
2349         /*
2350          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2351          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2352          */
2353         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2354         s->refcount = 1;
2355 #ifdef CONFIG_NUMA
2356         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2357 #endif
2358         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2359                 goto error;
2360
2361         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2362                 return 1;
2363         free_kmem_cache_nodes(s);
2364 error:
2365         if (flags & SLAB_PANIC)
2366                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2367                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2368                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2369                         s->offset, flags);
2370         return 0;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Check if a given pointer is valid
2375  */
2376 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2377 {
2378         struct page *page;
2379
2380         page = get_object_page(object);
2381
2382         if (!page || s != page->slab)
2383                 /* No slab or wrong slab */
2384                 return 0;
2385
2386         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2387                 return 0;
2388
2389         /*
2390          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2391          * But this would be too expensive and it seems that the main
2392          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2393          * to a certain slab.
2394          */
2395         return 1;
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2398
2399 /*
2400  * Determine the size of a slab object
2401  */
2402 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2403 {
2404         return s->objsize;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2407
2408 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2409 {
2410         return s->name;
2411 }
2412 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2413
2414 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2415                                                         const char *text)
2416 {
2417 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2418         void *addr = page_address(page);
2419         void *p;
2420         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2421
2422         bitmap_zero(map, page->objects);
2423         slab_err(s, page, "%s", text);
2424         slab_lock(page);
2425         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2426                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2427
2428         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2429
2430                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2431                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2432                                                         p, p - addr);
2433                         print_tracking(s, p);
2434                 }
2435         }
2436         slab_unlock(page);
2437 #endif
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2442  */
2443 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2444 {
2445         unsigned long flags;
2446         struct page *page, *h;
2447
2448         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2449         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2450                 if (!page->inuse) {
2451                         list_del(&page->lru);
2452                         discard_slab(s, page);
2453                         n->nr_partial--;
2454                 } else {
2455                         list_slab_objects(s, page,
2456                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2457                 }
2458         }
2459         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Release all resources used by a slab cache.
2464  */
2465 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2466 {
2467         int node;
2468
2469         flush_all(s);
2470
2471         /* Attempt to free all objects */
2472         free_kmem_cache_cpus(s);
2473         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2474                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2475
2476                 free_partial(s, n);
2477                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2478                         return 1;
2479         }
2480         free_kmem_cache_nodes(s);
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2486  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2487  */
2488 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2489 {
2490         down_write(&slub_lock);
2491         s->refcount--;
2492         if (!s->refcount) {
2493                 list_del(&s->list);
2494                 up_write(&slub_lock);
2495                 if (kmem_cache_close(s)) {
2496                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2497                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2498                         dump_stack();
2499                 }
2500                 sysfs_slab_remove(s);
2501         } else
2502                 up_write(&slub_lock);
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2505
2506 /********************************************************************
2507  *              Kmalloc subsystem
2508  *******************************************************************/
2509
2510 struct kmem_cache kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2511 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2512
2513 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2514 {
2515         get_option(&str, &slub_min_order);
2516
2517         return 1;
2518 }
2519
2520 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2521
2522 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2523 {
2524         get_option(&str, &slub_max_order);
2525
2526         return 1;
2527 }
2528
2529 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2530
2531 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2532 {
2533         get_option(&str, &slub_min_objects);
2534
2535         return 1;
2536 }
2537
2538 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2539
2540 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2541 {
2542         slub_nomerge = 1;
2543         return 1;
2544 }
2545
2546 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2547
2548 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2549                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2550 {
2551         unsigned int flags = 0;
2552
2553         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2554                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2555
2556         down_write(&slub_lock);
2557         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2558                                                                 flags, NULL))
2559                 goto panic;
2560
2561         list_add(&s->list, &slab_caches);
2562         up_write(&slub_lock);
2563         if (sysfs_slab_add(s))
2564                 goto panic;
2565         return s;
2566
2567 panic:
2568         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2572 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2573
2574 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2575 {
2576         struct kmem_cache *s;
2577
2578         down_write(&slub_lock);
2579         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2580                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2581                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2582                         sysfs_slab_add(s);
2583                 }
2584         }
2585         up_write(&slub_lock);
2586 }
2587
2588 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2589
2590 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2591 {
2592         struct kmem_cache *s;
2593         char *text;
2594         size_t realsize;
2595
2596         s = kmalloc_caches_dma[index];
2597         if (s)
2598                 return s;
2599
2600         /* Dynamically create dma cache */
2601         if (flags & __GFP_WAIT)
2602                 down_write(&slub_lock);
2603         else {
2604                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2605                         goto out;
2606         }
2607
2608         if (kmalloc_caches_dma[index])
2609                 goto unlock_out;
2610
2611         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2612         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2613                          (unsigned int)realsize);
2614         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2615
2616         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2617                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2618                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2619                 kfree(s);
2620                 kfree(text);
2621                 goto unlock_out;
2622         }
2623
2624         list_add(&s->list, &slab_caches);
2625         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2626
2627         schedule_work(&sysfs_add_work);
2628
2629 unlock_out:
2630         up_write(&slub_lock);
2631 out:
2632         return kmalloc_caches_dma[index];
2633 }
2634 #endif
2635
2636 /*
2637  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2638  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2639  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2640  * fls.
2641  */
2642 static s8 size_index[24] = {
2643         3,      /* 8 */
2644         4,      /* 16 */
2645         5,      /* 24 */
2646         5,      /* 32 */
2647         6,      /* 40 */
2648         6,      /* 48 */
2649         6,      /* 56 */
2650         6,      /* 64 */
2651         1,      /* 72 */
2652         1,      /* 80 */
2653         1,      /* 88 */
2654         1,      /* 96 */
2655         7,      /* 104 */
2656         7,      /* 112 */
2657         7,      /* 120 */
2658         7,      /* 128 */
2659         2,      /* 136 */
2660         2,      /* 144 */
2661         2,      /* 152 */
2662         2,      /* 160 */
2663         2,      /* 168 */
2664         2,      /* 176 */
2665         2,      /* 184 */
2666         2       /* 192 */
2667 };
2668
2669 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2670 {
2671         int index;
2672
2673         if (size <= 192) {
2674                 if (!size)
2675                         return ZERO_SIZE_PTR;
2676
2677                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2678         } else
2679                 index = fls(size - 1);
2680
2681 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2682         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2683                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2684
2685 #endif
2686         return &kmalloc_caches[index];
2687 }
2688
2689 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2690 {
2691         struct kmem_cache *s;
2692         void *ret;
2693
2694         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2695                 return kmalloc_large(size, flags);
2696
2697         s = get_slab(size, flags);
2698
2699         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2700                 return s;
2701
2702         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2703
2704         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2705
2706         return ret;
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2709
2710 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2711 {
2712         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2713                                                 get_order(size));
2714
2715         if (page)
2716                 return page_address(page);
2717         else
2718                 return NULL;
2719 }
2720
2721 #ifdef CONFIG_NUMA
2722 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2723 {
2724         struct kmem_cache *s;
2725         void *ret;
2726
2727         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2728                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2729
2730                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2731                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2732                                    flags, node);
2733
2734                 return ret;
2735         }
2736
2737         s = get_slab(size, flags);
2738
2739         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2740                 return s;
2741
2742         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2743
2744         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2745
2746         return ret;
2747 }
2748 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2749 #endif
2750
2751 size_t ksize(const void *object)
2752 {
2753         struct page *page;
2754         struct kmem_cache *s;
2755
2756         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2757                 return 0;
2758
2759         page = virt_to_head_page(object);
2760
2761         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2762                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2763                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2764         }
2765         s = page->slab;
2766
2767 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2768         /*
2769          * Debugging requires use of the padding between object
2770          * and whatever may come after it.
2771          */
2772         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2773                 return s->objsize;
2774
2775 #endif
2776         /*
2777          * If we have the need to store the freelist pointer
2778          * back there or track user information then we can
2779          * only use the space before that information.
2780          */
2781         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2782                 return s->inuse;
2783         /*
2784          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2785          */
2786         return s->size;
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2789
2790 void kfree(const void *x)
2791 {
2792         struct page *page;
2793         void *object = (void *)x;
2794
2795         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2796                 return;
2797
2798         page = virt_to_head_page(x);
2799         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2800                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2801                 put_page(page);
2802                 return;
2803         }
2804         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2805
2806         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2809
2810 /*
2811  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2812  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2813  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2814  * and thus they can be removed from the partial lists.
2815  *
2816  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2817  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2818  * are freed in them.
2819  */
2820 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2821 {
2822         int node;
2823         int i;
2824         struct kmem_cache_node *n;
2825         struct page *page;
2826         struct page *t;
2827         int objects = oo_objects(s->max);
2828         struct list_head *slabs_by_inuse =
2829                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2830         unsigned long flags;
2831
2832         if (!slabs_by_inuse)
2833                 return -ENOMEM;
2834
2835         flush_all(s);
2836         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2837                 n = get_node(s, node);
2838
2839                 if (!n->nr_partial)
2840                         continue;
2841
2842                 for (i = 0; i < objects; i++)
2843                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2844
2845                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2846
2847                 /*
2848                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2849                  *
2850                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2851                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2852                  */
2853                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2854                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2855                                 /*
2856                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2857                                  * may have freed the last object and be
2858                                  * waiting to release the slab.
2859                                  */
2860                                 list_del(&page->lru);
2861                                 n->nr_partial--;
2862                                 slab_unlock(page);
2863                                 discard_slab(s, page);
2864                         } else {
2865                                 list_move(&page->lru,
2866                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2867                         }
2868                 }
2869
2870                 /*
2871                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2872                  * first and the least used slabs at the end.
2873                  */
2874                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2875                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2876
2877                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2878         }
2879
2880         kfree(slabs_by_inuse);
2881         return 0;
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2884
2885 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2886 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2887 {
2888         struct kmem_cache *s;
2889
2890         down_read(&slub_lock);
2891         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2892                 kmem_cache_shrink(s);
2893         up_read(&slub_lock);
2894
2895         return 0;
2896 }
2897
2898 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2899 {
2900         struct kmem_cache_node *n;
2901         struct kmem_cache *s;
2902         struct memory_notify *marg = arg;
2903         int offline_node;
2904
2905         offline_node = marg->status_change_nid;
2906
2907         /*
2908          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2909          * for it yet.
2910          */
2911         if (offline_node < 0)
2912                 return;
2913
2914         down_read(&slub_lock);
2915         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2916                 n = get_node(s, offline_node);
2917                 if (n) {
2918                         /*
2919                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2920                          * that is going down. We were unable to free them,
2921                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2922                          * callback. So, we must fail.
2923                          */
2924                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2925
2926                         s->node[offline_node] = NULL;
2927                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2928                 }
2929         }
2930         up_read(&slub_lock);
2931 }
2932
2933 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2934 {
2935         struct kmem_cache_node *n;
2936         struct kmem_cache *s;
2937         struct memory_notify *marg = arg;
2938         int nid = marg->status_change_nid;
2939         int ret = 0;
2940
2941         /*
2942          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2943          * already created. Nothing to do.
2944          */
2945         if (nid < 0)
2946                 return 0;
2947
2948         /*
2949          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2950          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2951          * online.
2952          */
2953         down_read(&slub_lock);
2954         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2955                 /*
2956                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2957                  *      since memory is not yet available from the node that
2958                  *      is brought up.
2959                  */
2960                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2961                 if (!n) {
2962                         ret = -ENOMEM;
2963                         goto out;
2964                 }
2965                 init_kmem_cache_node(n, s);
2966                 s->node[nid] = n;
2967         }
2968 out:
2969         up_read(&slub_lock);
2970         return ret;
2971 }
2972
2973 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2974                                 unsigned long action, void *arg)
2975 {
2976         int ret = 0;
2977
2978         switch (action) {
2979         case MEM_GOING_ONLINE:
2980                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2981                 break;
2982         case MEM_GOING_OFFLINE:
2983                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2984                 break;
2985         case MEM_OFFLINE:
2986         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2987                 slab_mem_offline_callback(arg);
2988                 break;
2989         case MEM_ONLINE:
2990         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2991                 break;
2992         }
2993         if (ret)
2994                 ret = notifier_from_errno(ret);
2995         else
2996                 ret = NOTIFY_OK;
2997         return ret;
2998 }
2999
3000 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3001
3002 /********************************************************************
3003  *                      Basic setup of slabs
3004  *******************************************************************/
3005
3006 void __init kmem_cache_init(void)
3007 {
3008         int i;
3009         int caches = 0;
3010
3011         init_alloc_cpu();
3012
3013 #ifdef CONFIG_NUMA
3014         /*
3015          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3016          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3017          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3018          */
3019         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3020                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
3021         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3022         caches++;
3023
3024         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3025 #endif
3026
3027         /* Able to allocate the per node structures */
3028         slab_state = PARTIAL;
3029
3030         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3031         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3032                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3033                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
3034                 caches++;
3035                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3036                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3037                 caches++;
3038         }
3039
3040         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3041                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3042                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3043                 caches++;
3044         }
3045
3046
3047         /*
3048          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3049          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3050          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3051          *
3052          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3053          * handle the index determination for the smaller caches.
3054          *
3055          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3056          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3057          */
3058         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3059                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3060
3061         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3062                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3063
3064         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3065                 /*
3066                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3067                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3068                  * instead.
3069                  */
3070                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3071                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3072         }
3073
3074         slab_state = UP;
3075
3076         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3077         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3078                 kmalloc_caches[i]. name =
3079                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3080
3081 #ifdef CONFIG_SMP
3082         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3083         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3084                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3085 #else
3086         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3087 #endif
3088
3089         printk(KERN_INFO
3090                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3091                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3092                 caches, cache_line_size(),
3093                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3094                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3095 }
3096
3097 /*
3098  * Find a mergeable slab cache
3099  */
3100 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3101 {
3102         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3103                 return 1;
3104
3105         if (s->ctor)
3106                 return 1;
3107
3108         /*
3109          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3110          */
3111         if (s->refcount < 0)
3112                 return 1;
3113
3114         return 0;
3115 }
3116
3117 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3118                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3119                 void (*ctor)(void *))
3120 {
3121         struct kmem_cache *s;
3122
3123         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3124                 return NULL;
3125
3126         if (ctor)
3127                 return NULL;
3128
3129         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3130         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3131         size = ALIGN(size, align);
3132         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3133
3134         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3135                 if (slab_unmergeable(s))
3136                         continue;
3137
3138                 if (size > s->size)
3139                         continue;
3140
3141                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3142                                 continue;
3143                 /*
3144                  * Check if alignment is compatible.
3145                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3146                  */
3147                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3148                         continue;
3149
3150                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3151                         continue;
3152
3153                 return s;
3154         }
3155         return NULL;
3156 }
3157
3158 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3159                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3160 {
3161         struct kmem_cache *s;
3162
3163         down_write(&slub_lock);
3164         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3165         if (s) {
3166                 int cpu;
3167
3168                 s->refcount++;
3169                 /*
3170                  * Adjust the object sizes so that we clear
3171                  * the complete object on kzalloc.
3172                  */
3173                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3174
3175                 /*
3176                  * And then we need to update the object size in the
3177                  * per cpu structures
3178                  */
3179                 for_each_online_cpu(cpu)
3180                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3181
3182                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3183                 up_write(&slub_lock);
3184
3185                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3186                         down_write(&slub_lock);
3187                         s->refcount--;
3188                         up_write(&slub_lock);
3189                         goto err;
3190                 }
3191                 return s;
3192         }
3193
3194         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3195         if (s) {
3196                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3197                                 size, align, flags, ctor)) {
3198                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3199                         up_write(&slub_lock);
3200                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3201                                 down_write(&slub_lock);
3202                                 list_del(&s->list);
3203                                 up_write(&slub_lock);
3204                                 kfree(s);
3205                                 goto err;
3206                         }
3207                         return s;
3208                 }
3209                 kfree(s);
3210         }
3211         up_write(&slub_lock);
3212
3213 err:
3214         if (flags & SLAB_PANIC)
3215                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3216         else
3217                 s = NULL;
3218         return s;
3219 }
3220 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3221
3222 #ifdef CONFIG_SMP
3223 /*
3224  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3225  * necessary.
3226  */
3227 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3228                 unsigned long action, void *hcpu)
3229 {
3230         long cpu = (long)hcpu;
3231         struct kmem_cache *s;
3232         unsigned long flags;
3233
3234         switch (action) {
3235         case CPU_UP_PREPARE:
3236         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3237                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3238                 down_read(&slub_lock);
3239                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3240                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3241                                                         GFP_KERNEL);
3242                 up_read(&slub_lock);
3243                 break;
3244
3245         case CPU_UP_CANCELED:
3246         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3247         case CPU_DEAD:
3248         case CPU_DEAD_FROZEN:
3249                 down_read(&slub_lock);
3250                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3251                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3252
3253                         local_irq_save(flags);
3254                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3255                         local_irq_restore(flags);
3256                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3257                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3258                 }
3259                 up_read(&slub_lock);
3260                 break;
3261         default:
3262                 break;
3263         }
3264         return NOTIFY_OK;
3265 }
3266
3267 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3268         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3269 };
3270
3271 #endif
3272
3273 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3274 {
3275         struct kmem_cache *s;
3276         void *ret;
3277
3278         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3279                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3280
3281         s = get_slab(size, gfpflags);
3282
3283         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3284                 return s;
3285
3286         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3287
3288         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3289         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3290
3291         return ret;
3292 }
3293
3294 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3295                                         int node, unsigned long caller)
3296 {
3297         struct kmem_cache *s;
3298         void *ret;
3299
3300         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3301                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3302
3303         s = get_slab(size, gfpflags);
3304
3305         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3306                 return s;
3307
3308         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3309
3310         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3311         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3312
3313         return ret;
3314 }
3315
3316 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3317 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3318                                         int (*get_count)(struct page *))
3319 {
3320         unsigned long flags;
3321         unsigned long x = 0;
3322         struct page *page;
3323
3324         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3325         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3326                 x += get_count(page);
3327         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3328         return x;
3329 }
3330
3331 static int count_inuse(struct page *page)
3332 {
3333         return page->inuse;
3334 }
3335
3336 static int count_total(struct page *page)
3337 {
3338         return page->objects;
3339 }
3340
3341 static int count_free(struct page *page)
3342 {
3343         return page->objects - page->inuse;
3344 }
3345
3346 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3347                                                 unsigned long *map)
3348 {
3349         void *p;
3350         void *addr = page_address(page);
3351
3352         if (!check_slab(s, page) ||
3353                         !on_freelist(s, page, NULL))
3354                 return 0;
3355
3356         /* Now we know that a valid freelist exists */
3357         bitmap_zero(map, page->objects);
3358
3359         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3360                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3361                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3362                         return 0;
3363         }
3364
3365         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3366                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3367                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3368                                 return 0;
3369         return 1;
3370 }
3371
3372 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3373                                                 unsigned long *map)
3374 {
3375         if (slab_trylock(page)) {
3376                 validate_slab(s, page, map);
3377                 slab_unlock(page);
3378         } else
3379                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3380                         s->name, page);
3381
3382         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3383                 if (!PageSlubDebug(page))
3384                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3385                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3386         } else {
3387                 if (PageSlubDebug(page))
3388                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3389                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3390         }
3391 }
3392
3393 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3394                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3395 {
3396         unsigned long count = 0;
3397         struct page *page;
3398         unsigned long flags;
3399
3400         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3401
3402         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3403                 validate_slab_slab(s, page, map);
3404                 count++;
3405         }
3406         if (count != n->nr_partial)
3407                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3408                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3409
3410         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3411                 goto out;
3412
3413         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3414                 validate_slab_slab(s, page, map);
3415                 count++;
3416         }
3417         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3418                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3419                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3420                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3421
3422 out:
3423         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3424         return count;
3425 }
3426
3427 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3428 {
3429         int node;
3430         unsigned long count = 0;
3431         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3432                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3433
3434         if (!map)
3435                 return -ENOMEM;
3436
3437         flush_all(s);
3438         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3439                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3440
3441                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3442         }
3443         kfree(map);
3444         return count;
3445 }
3446
3447 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3448 static void resiliency_test(void)
3449 {
3450         u8 *p;
3451
3452         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3453         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3454         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3455
3456         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3457         p[16] = 0x12;
3458         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3459                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3460
3461         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3462
3463         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3464         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3465         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3466         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3467                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3468         printk(KERN_ERR
3469                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3470
3471         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3472         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3473         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3474         *p = 0x56;
3475         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3476                                                                         p);
3477         printk(KERN_ERR
3478                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3479         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3480
3481         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3482         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3483         kfree(p);
3484         *p = 0x78;
3485         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3486         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3487
3488         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3489         kfree(p);
3490         p[50] = 0x9a;
3491         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3492                         p);
3493         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3494
3495         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3496         kfree(p);
3497         p[512] = 0xab;
3498         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3499         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3500 }
3501 #else
3502 static void resiliency_test(void) {};
3503 #endif
3504
3505 /*
3506  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3507  * and freed.
3508  */
3509
3510 struct location {
3511         unsigned long count;
3512         unsigned long addr;
3513         long long sum_time;
3514         long min_time;
3515         long max_time;
3516         long min_pid;
3517         long max_pid;
3518         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3519         nodemask_t nodes;
3520 };
3521
3522 struct loc_track {
3523         unsigned long max;
3524         unsigned long count;
3525         struct location *loc;
3526 };
3527
3528 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3529 {
3530         if (t->max)
3531                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3532                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3533 }
3534
3535 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3536 {
3537         struct location *l;
3538         int order;
3539
3540         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3541
3542         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3543         if (!l)
3544                 return 0;
3545
3546         if (t->count) {
3547                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3548                 free_loc_track(t);
3549         }
3550         t->max = max;
3551         t->loc = l;
3552         return 1;
3553 }
3554
3555 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3556                                 const struct track *track)
3557 {
3558         long start, end, pos;
3559         struct location *l;
3560         unsigned long caddr;
3561         unsigned long age = jiffies - track->when;
3562
3563         start = -1;
3564         end = t->count;
3565
3566         for ( ; ; ) {
3567                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3568
3569                 /*
3570                  * There is nothing at "end". If we end up there
3571                  * we need to add something to before end.
3572                  */
3573                 if (pos == end)
3574                         break;
3575
3576                 caddr = t->loc[pos].addr;
3577                 if (track->addr == caddr) {
3578
3579                         l = &t->loc[pos];
3580                         l->count++;
3581                         if (track->when) {
3582                                 l->sum_time += age;
3583                                 if (age < l->min_time)
3584                                         l->min_time = age;
3585                                 if (age > l->max_time)
3586                                         l->max_time = age;
3587
3588                                 if (track->pid < l->min_pid)
3589                                         l->min_pid = track->pid;
3590                                 if (track->pid > l->max_pid)
3591                                         l->max_pid = track->pid;
3592
3593                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3594                                                 to_cpumask(l->cpus));
3595                         }
3596                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3597                         return 1;
3598                 }
3599
3600                 if (track->addr < caddr)
3601                         end = pos;
3602                 else
3603                         start = pos;
3604         }
3605
3606         /*
3607          * Not found. Insert new tracking element.
3608          */
3609         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3610                 return 0;
3611
3612         l = t->loc + pos;
3613         if (pos < t->count)
3614                 memmove(l + 1, l,
3615                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3616         t->count++;
3617         l->count = 1;
3618         l->addr = track->addr;
3619         l->sum_time = age;
3620         l->min_time = age;
3621         l->max_time = age;
3622         l->min_pid = track->pid;
3623         l->max_pid = track->pid;
3624         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3625         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3626         nodes_clear(l->nodes);
3627         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3628         return 1;
3629 }
3630
3631 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3632                 struct page *page, enum track_item alloc)
3633 {
3634         void *addr = page_address(page);
3635         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3636         void *p;
3637
3638         bitmap_zero(map, page->objects);
3639         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3640                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3641
3642         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3643                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3644                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3645 }
3646
3647 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3648                                         enum track_item alloc)
3649 {
3650         int len = 0;
3651         unsigned long i;
3652         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3653         int node;
3654
3655         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3656                         GFP_TEMPORARY))
3657                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3658
3659         /* Push back cpu slabs */
3660         flush_all(s);
3661
3662         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3663                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3664                 unsigned long flags;
3665                 struct page *page;
3666
3667                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3668                         continue;
3669
3670                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3671                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3672                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3673                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3674                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3675                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3676         }
3677
3678         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3679                 struct location *l = &t.loc[i];
3680
3681                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3682                         break;
3683                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3684
3685                 if (l->addr)
3686                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3687                 else
3688                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3689
3690                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3691                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3692                                 l->min_time,
3693                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3694                                 l->max_time);
3695                 } else
3696                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3697                                 l->min_time);
3698
3699                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3700                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3701                                 l->min_pid, l->max_pid);
3702                 else
3703                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3704                                 l->min_pid);
3705
3706                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3707                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3708                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3709                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3710                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3711                                                  to_cpumask(l->cpus));
3712                 }
3713
3714                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3715                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3716                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3717                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3718                                         l->nodes);
3719                 }
3720
3721                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3722         }
3723
3724         free_loc_track(&t);
3725         if (!t.count)
3726                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3727         return len;
3728 }
3729
3730 enum slab_stat_type {
3731         SL_ALL,                 /* All slabs */
3732         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3733         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3734         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3735         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3736 };
3737
3738 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3739 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3740 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3741 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3742 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3743
3744 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3745                             char *buf, unsigned long flags)
3746 {
3747         unsigned long total = 0;
3748         int node;
3749         int x;
3750         unsigned long *nodes;
3751         unsigned long *per_cpu;
3752
3753         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3754         if (!nodes)
3755                 return -ENOMEM;
3756         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3757
3758         if (flags & SO_CPU) {
3759                 int cpu;
3760
3761                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3762                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3763
3764                         if (!c || c->node < 0)
3765                                 continue;
3766
3767                         if (c->page) {
3768                                         if (flags & SO_TOTAL)
3769                                                 x = c->page->objects;
3770                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3771                                         x = c->page->inuse;
3772                                 else
3773                                         x = 1;
3774
3775                                 total += x;
3776                                 nodes[c->node] += x;
3777                         }
3778                         per_cpu[c->node]++;
3779                 }
3780         }
3781
3782         if (flags & SO_ALL) {
3783                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3784                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3785
3786                 if (flags & SO_TOTAL)
3787                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3788                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3789                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3790                                 count_partial(n, count_free);
3791
3792                         else
3793                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3794                         total += x;
3795                         nodes[node] += x;
3796                 }
3797
3798         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3799                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3800                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3801
3802                         if (flags & SO_TOTAL)
3803                                 x = count_partial(n, count_total);
3804                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3805                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3806                         else
3807                                 x = n->nr_partial;
3808                         total += x;
3809                         nodes[node] += x;
3810                 }
3811         }
3812         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3813 #ifdef CONFIG_NUMA
3814         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3815                 if (nodes[node])
3816                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3817                                         node, nodes[node]);
3818 #endif
3819         kfree(nodes);
3820         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3821 }
3822
3823 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3824 {
3825         int node;
3826
3827         for_each_online_node(node) {
3828                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3829
3830                 if (!n)
3831                         continue;
3832
3833                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3834                         return 1;
3835         }
3836         return 0;
3837 }
3838
3839 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3840 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3841
3842 struct slab_attribute {
3843         struct attribute attr;
3844         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3845         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3846 };
3847
3848 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3849         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3850
3851 #define SLAB_ATTR(_name) \
3852         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3853         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3854
3855 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3856 {
3857         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3858 }
3859 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3860
3861 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3862 {
3863         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3864 }
3865 SLAB_ATTR_RO(align);
3866
3867 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3868 {
3869         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3870 }
3871 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3872
3873 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3874 {
3875         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3876 }
3877 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3878
3879 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3880                                 const char *buf, size_t length)
3881 {
3882         unsigned long order;
3883         int err;
3884
3885         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3886         if (err)
3887                 return err;
3888
3889         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         calculate_sizes(s, order);
3893         return length;
3894 }
3895
3896 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3897 {
3898         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3899 }
3900 SLAB_ATTR(order);
3901
3902 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3903 {
3904         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3905 }
3906
3907 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3908                                  size_t length)
3909 {
3910         unsigned long min;
3911         int err;
3912
3913         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3914         if (err)
3915                 return err;
3916
3917         set_min_partial(s, min);
3918         return length;
3919 }
3920 SLAB_ATTR(min_partial);
3921
3922 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3923 {
3924         if (s->ctor) {
3925                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3926
3927                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3928         }
3929         return 0;
3930 }
3931 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3932
3933 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3934 {
3935         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3936 }
3937 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3938
3939 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3940 {
3941         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3942 }
3943 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3944
3945 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3946 {
3947         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3948 }
3949 SLAB_ATTR_RO(partial);
3950
3951 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3952 {
3953         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3954 }
3955 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3956
3957 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3958 {
3959         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3960 }
3961 SLAB_ATTR_RO(objects);
3962
3963 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3964 {
3965         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3966 }
3967 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3968
3969 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3970 {
3971         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3972 }
3973 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3974
3975 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3978 }
3979
3980 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3981                                 const char *buf, size_t length)
3982 {
3983         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3984         if (buf[0] == '1')
3985                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3986         return length;
3987 }
3988 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3989
3990 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3991 {
3992         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3993 }
3994
3995 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3996                                                         size_t length)
3997 {
3998         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3999         if (buf[0] == '1')
4000                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4001         return length;
4002 }
4003 SLAB_ATTR(trace);
4004
4005 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4008 }
4009
4010 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4011                                 const char *buf, size_t length)
4012 {
4013         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4014         if (buf[0] == '1')
4015                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4016         return length;
4017 }
4018 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4019
4020 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4021 {
4022         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4023 }
4024 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4025
4026 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4027 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4028 {
4029         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4030 }
4031 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4032 #endif
4033
4034 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4035 {
4036         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4037 }
4038 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4039
4040 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4041 {
4042         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4043 }
4044
4045 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4046                                 const char *buf, size_t length)
4047 {
4048         if (any_slab_objects(s))
4049                 return -EBUSY;
4050
4051         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4052         if (buf[0] == '1')
4053                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4054         calculate_sizes(s, -1);
4055         return length;
4056 }
4057 SLAB_ATTR(red_zone);
4058
4059 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4060 {
4061         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4062 }
4063
4064 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4065                                 const char *buf, size_t length)
4066 {
4067         if (any_slab_objects(s))
4068                 return -EBUSY;
4069
4070         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4071         if (buf[0] == '1')
4072                 s->flags |= SLAB_POISON;
4073         calculate_sizes(s, -1);
4074         return length;
4075 }
4076 SLAB_ATTR(poison);
4077
4078 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4079 {
4080         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4081 }
4082
4083 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4084                                 const char *buf, size_t length)
4085 {
4086         if (any_slab_objects(s))
4087                 return -EBUSY;
4088
4089         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4090         if (buf[0] == '1')
4091                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4092         calculate_sizes(s, -1);
4093         return length;
4094 }
4095 SLAB_ATTR(store_user);
4096
4097 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4098 {
4099         return 0;
4100 }
4101
4102 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4103                         const char *buf, size_t length)
4104 {
4105         int ret = -EINVAL;
4106
4107         if (buf[0] == '1') {
4108                 ret = validate_slab_cache(s);
4109                 if (ret >= 0)
4110                         ret = length;
4111         }
4112         return ret;
4113 }
4114 SLAB_ATTR(validate);
4115
4116 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4117 {
4118         return 0;
4119 }
4120
4121 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4122                         const char *buf, size_t length)
4123 {
4124         if (buf[0] == '1') {
4125                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4126
4127                 if (rc)
4128                         return rc;
4129         } else
4130                 return -EINVAL;
4131         return length;
4132 }
4133 SLAB_ATTR(shrink);
4134
4135 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4136 {
4137         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4138                 return -ENOSYS;
4139         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4140 }
4141 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4142
4143 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4144 {
4145         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4146                 return -ENOSYS;
4147         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4148 }
4149 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4150
4151 #ifdef CONFIG_NUMA
4152 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4153 {
4154         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4155 }
4156
4157 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4158                                 const char *buf, size_t length)
4159 {
4160         unsigned long ratio;
4161         int err;
4162
4163         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4164         if (err)
4165                 return err;
4166
4167         if (ratio <= 100)
4168                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4169
4170         return length;
4171 }
4172 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4173 #endif
4174
4175 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4176 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4177 {
4178         unsigned long sum  = 0;
4179         int cpu;
4180         int len;
4181         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4182
4183         if (!data)
4184                 return -ENOMEM;
4185
4186         for_each_online_cpu(cpu) {
4187                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4188
4189                 data[cpu] = x;
4190                 sum += x;
4191         }
4192
4193         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4194
4195 #ifdef CONFIG_SMP
4196         for_each_online_cpu(cpu) {
4197                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4198                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4199         }
4200 #endif
4201         kfree(data);
4202         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4203 }
4204
4205 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4206 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4207 {                                                               \
4208         return show_stat(s, buf, si);                           \
4209 }                                                               \
4210 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4211
4212 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4213 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4214 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4215 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4216 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4217 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4218 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4219 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4220 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4221 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4222 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4223 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4224 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4225 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4226 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4227 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4228 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4229 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4230 #endif
4231
4232 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4233         &slab_size_attr.attr,
4234         &object_size_attr.attr,
4235         &objs_per_slab_attr.attr,
4236         &order_attr.attr,
4237         &min_partial_attr.attr,
4238         &objects_attr.attr,
4239         &objects_partial_attr.attr,
4240         &total_objects_attr.attr,
4241         &slabs_attr.attr,
4242         &partial_attr.attr,
4243         &cpu_slabs_attr.attr,
4244         &ctor_attr.attr,
4245         &aliases_attr.attr,
4246         &align_attr.attr,
4247         &sanity_checks_attr.attr,
4248         &trace_attr.attr,
4249         &hwcache_align_attr.attr,
4250         &reclaim_account_attr.attr,
4251         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4252         &red_zone_attr.attr,
4253         &poison_attr.attr,
4254         &store_user_attr.attr,
4255         &validate_attr.attr,
4256         &shrink_attr.attr,
4257         &alloc_calls_attr.attr,
4258         &free_calls_attr.attr,
4259 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4260         &cache_dma_attr.attr,
4261 #endif
4262 #ifdef CONFIG_NUMA
4263         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4264 #endif
4265 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4266         &alloc_fastpath_attr.attr,
4267         &alloc_slowpath_attr.attr,
4268         &free_fastpath_attr.attr,
4269         &free_slowpath_attr.attr,
4270         &free_frozen_attr.attr,
4271         &free_add_partial_attr.attr,
4272         &free_remove_partial_attr.attr,
4273         &alloc_from_partial_attr.attr,
4274         &alloc_slab_attr.attr,
4275         &alloc_refill_attr.attr,
4276         &free_slab_attr.attr,
4277         &cpuslab_flush_attr.attr,
4278         &deactivate_full_attr.attr,
4279         &deactivate_empty_attr.attr,
4280         &deactivate_to_head_attr.attr,
4281         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4282         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4283         &order_fallback_attr.attr,
4284 #endif
4285         NULL
4286 };
4287
4288 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4289         .attrs = slab_attrs,
4290 };
4291
4292 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4293                                 struct attribute *attr,
4294                                 char *buf)
4295 {
4296         struct slab_attribute *attribute;
4297         struct kmem_cache *s;
4298         int err;
4299
4300         attribute = to_slab_attr(attr);
4301         s = to_slab(kobj);
4302
4303         if (!attribute->show)
4304                 return -EIO;
4305
4306         err = attribute->show(s, buf);
4307
4308         return err;
4309 }
4310
4311 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4312                                 struct attribute *attr,
4313                                 const char *buf, size_t len)
4314 {
4315         struct slab_attribute *attribute;
4316         struct kmem_cache *s;
4317         int err;
4318
4319         attribute = to_slab_attr(attr);
4320         s = to_slab(kobj);
4321
4322         if (!attribute->store)
4323                 return -EIO;
4324
4325         err = attribute->store(s, buf, len);
4326
4327         return err;
4328 }
4329
4330 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4331 {
4332         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4333
4334         kfree(s);
4335 }
4336
4337 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4338         .show = slab_attr_show,
4339         .store = slab_attr_store,
4340 };
4341
4342 static struct kobj_type slab_ktype = {
4343         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4344         .release = kmem_cache_release
4345 };
4346
4347 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4348 {
4349         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4350
4351         if (ktype == &slab_ktype)
4352                 return 1;
4353         return 0;
4354 }
4355
4356 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4357         .filter = uevent_filter,
4358 };
4359
4360 static struct kset *slab_kset;
4361
4362 #define ID_STR_LENGTH 64
4363
4364 /* Create a unique string id for a slab cache:
4365  *
4366  * Format       :[flags-]size
4367  */
4368 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4369 {
4370         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4371         char *p = name;
4372
4373         BUG_ON(!name);
4374
4375         *p++ = ':';
4376         /*
4377          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4378          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4379          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4380          * are matched during merging to guarantee that the id is
4381          * unique.
4382          */
4383         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4384                 *p++ = 'd';
4385         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4386                 *p++ = 'a';
4387         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4388                 *p++ = 'F';
4389         if (p != name + 1)
4390                 *p++ = '-';
4391         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4392         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4393         return name;
4394 }
4395
4396 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4397 {
4398         int err;
4399         const char *name;
4400         int unmergeable;
4401
4402         if (slab_state < SYSFS)
4403                 /* Defer until later */
4404                 return 0;
4405
4406         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4407         if (unmergeable) {
4408                 /*
4409                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4410                  * This is typically the case for debug situations. In that
4411                  * case we can catch duplicate names easily.
4412                  */
4413                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4414                 name = s->name;
4415         } else {
4416                 /*
4417                  * Create a unique name for the slab as a target
4418                  * for the symlinks.
4419                  */
4420                 name = create_unique_id(s);
4421         }
4422
4423         s->kobj.kset = slab_kset;
4424         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4425         if (err) {
4426                 kobject_put(&s->kobj);
4427                 return err;
4428         }
4429
4430         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4431         if (err)
4432                 return err;
4433         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4434         if (!unmergeable) {
4435                 /* Setup first alias */
4436                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4437                 kfree(name);
4438         }
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4443 {
4444         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4445         kobject_del(&s->kobj);
4446         kobject_put(&s->kobj);
4447 }
4448
4449 /*
4450  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4451  * available lest we lose that information.
4452  */
4453 struct saved_alias {
4454         struct kmem_cache *s;
4455         const char *name;
4456         struct saved_alias *next;
4457 };
4458
4459 static struct saved_alias *alias_list;
4460
4461 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4462 {
4463         struct saved_alias *al;
4464
4465         if (slab_state == SYSFS) {
4466                 /*
4467                  * If we have a leftover link then remove it.
4468                  */
4469                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4470                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4471         }
4472
4473         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4474         if (!al)
4475                 return -ENOMEM;
4476
4477         al->s = s;
4478         al->name = name;
4479         al->next = alias_list;
4480         alias_list = al;
4481         return 0;
4482 }
4483
4484 static int __init slab_sysfs_init(void)
4485 {
4486         struct kmem_cache *s;
4487         int err;
4488
4489         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4490         if (!slab_kset) {
4491                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4492                 return -ENOSYS;
4493         }
4494
4495         slab_state = SYSFS;
4496
4497         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4498                 err = sysfs_slab_add(s);
4499                 if (err)
4500                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4501                                                 " to sysfs\n", s->name);
4502         }
4503
4504         while (alias_list) {
4505                 struct saved_alias *al = alias_list;
4506
4507                 alias_list = alias_list->next;
4508                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4509                 if (err)
4510                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4511                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4512                 kfree(al);
4513         }
4514
4515         resiliency_test();
4516         return 0;
4517 }
4518
4519 __initcall(slab_sysfs_init);
4520 #endif
4521
4522 /*
4523  * The /proc/slabinfo ABI
4524  */
4525 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4526 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4527 {
4528         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4529         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4530                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4531         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4532         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4533         seq_putc(m, '\n');
4534 }
4535
4536 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4537 {
4538         loff_t n = *pos;
4539
4540         down_read(&slub_lock);
4541         if (!n)
4542                 print_slabinfo_header(m);
4543
4544         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4545 }
4546
4547 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4548 {
4549         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4550 }
4551
4552 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4553 {
4554         up_read(&slub_lock);
4555 }
4556
4557 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4558 {
4559         unsigned long nr_partials = 0;
4560         unsigned long nr_slabs = 0;
4561         unsigned long nr_inuse = 0;
4562         unsigned long nr_objs = 0;
4563         unsigned long nr_free = 0;
4564         struct kmem_cache *s;
4565         int node;
4566
4567         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4568
4569         for_each_online_node(node) {
4570                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4571
4572                 if (!n)
4573                         continue;
4574
4575                 nr_partials += n->nr_partial;
4576                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4577                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4578                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4579         }
4580
4581         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4582
4583         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4584                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4585                    (1 << oo_order(s->oo)));
4586         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4587         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4588                    0UL);
4589         seq_putc(m, '\n');
4590         return 0;
4591 }
4592
4593 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4594         .start = s_start,
4595         .next = s_next,
4596         .stop = s_stop,
4597         .show = s_show,
4598 };
4599
4600 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4601 {
4602         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4603 }
4604
4605 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4606         .open           = slabinfo_open,
4607         .read           = seq_read,
4608         .llseek         = seq_lseek,
4609         .release        = seq_release,
4610 };
4611
4612 static int __init slab_proc_init(void)
4613 {
4614         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4615         return 0;
4616 }
4617 module_init(slab_proc_init);
4618 #endif /* CONFIG_SLABINFO */