ac236b1ced169966724b5abded2ec642513256e6
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
110                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
111
112 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
113 {
114 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
115         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
116 #else
117         return 0;
118 #endif
119 }
120
121 /*
122  * Issues still to be resolved:
123  *
124  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
125  *
126  * - Variable sizing of the per node arrays
127  */
128
129 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
130 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
131
132 /*
133  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
134  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
135  */
136 #define MIN_PARTIAL 5
137
138 /*
139  * Maximum number of desirable partial slabs.
140  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
141  * sort the partial list by the number of objects in the.
142  */
143 #define MAX_PARTIAL 10
144
145 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
146                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
147
148 /*
149  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
150  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
151  * metadata.
152  */
153 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
154
155 /*
156  * Set of flags that will prevent slab merging
157  */
158 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
159                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
160                 SLAB_FAILSLAB)
161
162 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
163                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
164
165 #define OO_SHIFT        16
166 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
167 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
168
169 /* Internal SLUB flags */
170 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
171
172 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
173
174 #ifdef CONFIG_SMP
175 static struct notifier_block slab_notifier;
176 #endif
177
178 static enum {
179         DOWN,           /* No slab functionality available */
180         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
181         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
182         SYSFS           /* Sysfs up */
183 } slab_state = DOWN;
184
185 /* A list of all slab caches on the system */
186 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
187 static LIST_HEAD(slab_caches);
188
189 /*
190  * Tracking user of a slab.
191  */
192 struct track {
193         unsigned long addr;     /* Called from address */
194         int cpu;                /* Was running on cpu */
195         int pid;                /* Pid context */
196         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
197 };
198
199 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
200
201 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
202 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
203 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
204 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
205
206 #else
207 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
208 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
209                                                         { return 0; }
210 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
211 {
212         kfree(s->name);
213         kfree(s);
214 }
215
216 #endif
217
218 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
219 {
220 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
221         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
222 #endif
223 }
224
225 /********************************************************************
226  *                      Core slab cache functions
227  *******************************************************************/
228
229 int slab_is_available(void)
230 {
231         return slab_state >= UP;
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
235 {
236         return s->node[node];
237 }
238
239 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
240 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
241                                 struct page *page, const void *object)
242 {
243         void *base;
244
245         if (!object)
246                 return 1;
247
248         base = page_address(page);
249         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
250                 (object - base) % s->size) {
251                 return 0;
252         }
253
254         return 1;
255 }
256
257 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
258 {
259         return *(void **)(object + s->offset);
260 }
261
262 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
263 {
264         *(void **)(object + s->offset) = fp;
265 }
266
267 /* Loop over all objects in a slab */
268 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
269         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
270                         __p += (__s)->size)
271
272 /* Scan freelist */
273 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
274         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
275
276 /* Determine object index from a given position */
277 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
278 {
279         return (p - addr) / s->size;
280 }
281
282 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
283                                                 unsigned long size)
284 {
285         struct kmem_cache_order_objects x = {
286                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
287         };
288
289         return x;
290 }
291
292 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
293 {
294         return x.x >> OO_SHIFT;
295 }
296
297 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
298 {
299         return x.x & OO_MASK;
300 }
301
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303 /*
304  * Debug settings:
305  */
306 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
307 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
308 #else
309 static int slub_debug;
310 #endif
311
312 static char *slub_debug_slabs;
313 static int disable_higher_order_debug;
314
315 /*
316  * Object debugging
317  */
318 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
319 {
320         int i, offset;
321         int newline = 1;
322         char ascii[17];
323
324         ascii[16] = 0;
325
326         for (i = 0; i < length; i++) {
327                 if (newline) {
328                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
329                         newline = 0;
330                 }
331                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
332                 offset = i % 16;
333                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
334                 if (offset == 15) {
335                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
336                         newline = 1;
337                 }
338         }
339         if (!newline) {
340                 i %= 16;
341                 while (i < 16) {
342                         printk(KERN_CONT "   ");
343                         ascii[i] = ' ';
344                         i++;
345                 }
346                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
347         }
348 }
349
350 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
351         enum track_item alloc)
352 {
353         struct track *p;
354
355         if (s->offset)
356                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
357         else
358                 p = object + s->inuse;
359
360         return p + alloc;
361 }
362
363 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
364                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
365 {
366         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
367
368         if (addr) {
369                 p->addr = addr;
370                 p->cpu = smp_processor_id();
371                 p->pid = current->pid;
372                 p->when = jiffies;
373         } else
374                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
375 }
376
377 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
378 {
379         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
380                 return;
381
382         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
383         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
384 }
385
386 static void print_track(const char *s, struct track *t)
387 {
388         if (!t->addr)
389                 return;
390
391         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
392                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
393 }
394
395 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
396 {
397         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
398                 return;
399
400         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
401         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
402 }
403
404 static void print_page_info(struct page *page)
405 {
406         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
407                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
408
409 }
410
411 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
412 {
413         va_list args;
414         char buf[100];
415
416         va_start(args, fmt);
417         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
418         va_end(args);
419         printk(KERN_ERR "========================================"
420                         "=====================================\n");
421         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
422         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
423                         "-------------------------------------\n\n");
424 }
425
426 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
427 {
428         va_list args;
429         char buf[100];
430
431         va_start(args, fmt);
432         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
433         va_end(args);
434         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
435 }
436
437 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
438 {
439         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
440         u8 *addr = page_address(page);
441
442         print_tracking(s, p);
443
444         print_page_info(page);
445
446         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
447                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
448
449         if (p > addr + 16)
450                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
451
452         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
453
454         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
455                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
456                         s->inuse - s->objsize);
457
458         if (s->offset)
459                 off = s->offset + sizeof(void *);
460         else
461                 off = s->inuse;
462
463         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
464                 off += 2 * sizeof(struct track);
465
466         if (off != s->size)
467                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
468                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
469
470         dump_stack();
471 }
472
473 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
474                         u8 *object, char *reason)
475 {
476         slab_bug(s, "%s", reason);
477         print_trailer(s, page, object);
478 }
479
480 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
481 {
482         va_list args;
483         char buf[100];
484
485         va_start(args, fmt);
486         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
487         va_end(args);
488         slab_bug(s, "%s", buf);
489         print_page_info(page);
490         dump_stack();
491 }
492
493 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
494 {
495         u8 *p = object;
496
497         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
498                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
499                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
500         }
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
504 }
505
506 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
507 {
508         while (bytes) {
509                 if (*start != (u8)value)
510                         return start;
511                 start++;
512                 bytes--;
513         }
514         return NULL;
515 }
516
517 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
518                                                 void *from, void *to)
519 {
520         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
521         memset(from, data, to - from);
522 }
523
524 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
525                         u8 *object, char *what,
526                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         u8 *fault;
529         u8 *end;
530
531         fault = check_bytes(start, value, bytes);
532         if (!fault)
533                 return 1;
534
535         end = start + bytes;
536         while (end > fault && end[-1] == value)
537                 end--;
538
539         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
540         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
541                                         fault, end - 1, fault[0], value);
542         print_trailer(s, page, object);
543
544         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Object layout:
550  *
551  * object address
552  *      Bytes of the object to be managed.
553  *      If the freepointer may overlay the object then the free
554  *      pointer is the first word of the object.
555  *
556  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
557  *      0xa5 (POISON_END)
558  *
559  * object + s->objsize
560  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
561  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
562  *      objsize == inuse.
563  *
564  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
565  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
566  *
567  * object + s->inuse
568  *      Meta data starts here.
569  *
570  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
571  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
572  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
573  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
574  *              before the word boundary.
575  *
576  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
577  *
578  * object + s->size
579  *      Nothing is used beyond s->size.
580  *
581  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
582  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
583  * may be used with merged slabcaches.
584  */
585
586 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
587 {
588         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
589
590         if (s->offset)
591                 /* Freepointer is placed after the object. */
592                 off += sizeof(void *);
593
594         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
595                 /* We also have user information there */
596                 off += 2 * sizeof(struct track);
597
598         if (s->size == off)
599                 return 1;
600
601         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
602                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
603 }
604
605 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
606 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
607 {
608         u8 *start;
609         u8 *fault;
610         u8 *end;
611         int length;
612         int remainder;
613
614         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
615                 return 1;
616
617         start = page_address(page);
618         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
619         end = start + length;
620         remainder = length % s->size;
621         if (!remainder)
622                 return 1;
623
624         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
625         if (!fault)
626                 return 1;
627         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
628                 end--;
629
630         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
631         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
632
633         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
634         return 0;
635 }
636
637 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
638                                         void *object, u8 val)
639 {
640         u8 *p = object;
641         u8 *endobject = object + s->objsize;
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
644                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
645                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
646                         return 0;
647         } else {
648                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
649                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
650                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
651                 }
652         }
653
654         if (s->flags & SLAB_POISON) {
655                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
656                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
657                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
658                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
659                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
660                         return 0;
661                 /*
662                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
663                  */
664                 check_pad_bytes(s, page, p);
665         }
666
667         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
668                 /*
669                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
670                  * freepointer while object is allocated.
671                  */
672                 return 1;
673
674         /* Check free pointer validity */
675         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
676                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
677                 /*
678                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
679                  * of the free objects in this slab. May cause
680                  * another error because the object count is now wrong.
681                  */
682                 set_freepointer(s, p, NULL);
683                 return 0;
684         }
685         return 1;
686 }
687
688 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
689 {
690         int maxobj;
691
692         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
693
694         if (!PageSlab(page)) {
695                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
696                 return 0;
697         }
698
699         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
700         if (page->objects > maxobj) {
701                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
702                         s->name, page->objects, maxobj);
703                 return 0;
704         }
705         if (page->inuse > page->objects) {
706                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
707                         s->name, page->inuse, page->objects);
708                 return 0;
709         }
710         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
711         slab_pad_check(s, page);
712         return 1;
713 }
714
715 /*
716  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
717  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
718  */
719 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
720 {
721         int nr = 0;
722         void *fp = page->freelist;
723         void *object = NULL;
724         unsigned long max_objects;
725
726         while (fp && nr <= page->objects) {
727                 if (fp == search)
728                         return 1;
729                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
730                         if (object) {
731                                 object_err(s, page, object,
732                                         "Freechain corrupt");
733                                 set_freepointer(s, object, NULL);
734                                 break;
735                         } else {
736                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
737                                 page->freelist = NULL;
738                                 page->inuse = page->objects;
739                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
740                                 return 0;
741                         }
742                         break;
743                 }
744                 object = fp;
745                 fp = get_freepointer(s, object);
746                 nr++;
747         }
748
749         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
750         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
751                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
752
753         if (page->objects != max_objects) {
754                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
755                         "should be %d", page->objects, max_objects);
756                 page->objects = max_objects;
757                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
758         }
759         if (page->inuse != page->objects - nr) {
760                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
761                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
762                 page->inuse = page->objects - nr;
763                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
764         }
765         return search == NULL;
766 }
767
768 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
769                                                                 int alloc)
770 {
771         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
772                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
773                         s->name,
774                         alloc ? "alloc" : "free",
775                         object, page->inuse,
776                         page->freelist);
777
778                 if (!alloc)
779                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
780
781                 dump_stack();
782         }
783 }
784
785 /*
786  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
787  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
788  */
789 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
790 {
791         flags &= gfp_allowed_mask;
792         lockdep_trace_alloc(flags);
793         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
794
795         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
796 }
797
798 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
799 {
800         flags &= gfp_allowed_mask;
801         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
802         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
803 }
804
805 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
806 {
807         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
808 }
809
810 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
811 {
812         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
813         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
814         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
815                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
816 }
817
818 /*
819  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
820  */
821 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
822 {
823         spin_lock(&n->list_lock);
824         list_add(&page->lru, &n->full);
825         spin_unlock(&n->list_lock);
826 }
827
828 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
829 {
830         struct kmem_cache_node *n;
831
832         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
833                 return;
834
835         n = get_node(s, page_to_nid(page));
836
837         spin_lock(&n->list_lock);
838         list_del(&page->lru);
839         spin_unlock(&n->list_lock);
840 }
841
842 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
843 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
844 {
845         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
846
847         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
848 }
849
850 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
851 {
852         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
853 }
854
855 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
856 {
857         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
858
859         /*
860          * May be called early in order to allocate a slab for the
861          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
862          * dilemma by deferring the increment of the count during
863          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
864          */
865         if (n) {
866                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
867                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
868         }
869 }
870 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
871 {
872         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
873
874         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
875         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
876 }
877
878 /* Object debug checks for alloc/free paths */
879 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
880                                                                 void *object)
881 {
882         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
883                 return;
884
885         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
886         init_tracking(s, object);
887 }
888
889 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
890                                         void *object, unsigned long addr)
891 {
892         if (!check_slab(s, page))
893                 goto bad;
894
895         if (!on_freelist(s, page, object)) {
896                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
897                 goto bad;
898         }
899
900         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
901                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
902                 goto bad;
903         }
904
905         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
906                 goto bad;
907
908         /* Success perform special debug activities for allocs */
909         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
910                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
911         trace(s, page, object, 1);
912         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
913         return 1;
914
915 bad:
916         if (PageSlab(page)) {
917                 /*
918                  * If this is a slab page then lets do the best we can
919                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
920                  * as used avoids touching the remaining objects.
921                  */
922                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
923                 page->inuse = page->objects;
924                 page->freelist = NULL;
925         }
926         return 0;
927 }
928
929 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
930                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
931 {
932         if (!check_slab(s, page))
933                 goto fail;
934
935         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
936                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
937                 goto fail;
938         }
939
940         if (on_freelist(s, page, object)) {
941                 object_err(s, page, object, "Object already free");
942                 goto fail;
943         }
944
945         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
946                 return 0;
947
948         if (unlikely(s != page->slab)) {
949                 if (!PageSlab(page)) {
950                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
951                                 "outside of slab", object);
952                 } else if (!page->slab) {
953                         printk(KERN_ERR
954                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
955                                                 object);
956                         dump_stack();
957                 } else
958                         object_err(s, page, object,
959                                         "page slab pointer corrupt.");
960                 goto fail;
961         }
962
963         /* Special debug activities for freeing objects */
964         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
965                 remove_full(s, page);
966         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
967                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
968         trace(s, page, object, 0);
969         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
970         return 1;
971
972 fail:
973         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
974         return 0;
975 }
976
977 static int __init setup_slub_debug(char *str)
978 {
979         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
980         if (*str++ != '=' || !*str)
981                 /*
982                  * No options specified. Switch on full debugging.
983                  */
984                 goto out;
985
986         if (*str == ',')
987                 /*
988                  * No options but restriction on slabs. This means full
989                  * debugging for slabs matching a pattern.
990                  */
991                 goto check_slabs;
992
993         if (tolower(*str) == 'o') {
994                 /*
995                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
996                  * would increase as a result.
997                  */
998                 disable_higher_order_debug = 1;
999                 goto out;
1000         }
1001
1002         slub_debug = 0;
1003         if (*str == '-')
1004                 /*
1005                  * Switch off all debugging measures.
1006                  */
1007                 goto out;
1008
1009         /*
1010          * Determine which debug features should be switched on
1011          */
1012         for (; *str && *str != ','; str++) {
1013                 switch (tolower(*str)) {
1014                 case 'f':
1015                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1016                         break;
1017                 case 'z':
1018                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1019                         break;
1020                 case 'p':
1021                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1022                         break;
1023                 case 'u':
1024                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1025                         break;
1026                 case 't':
1027                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1028                         break;
1029                 case 'a':
1030                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1031                         break;
1032                 default:
1033                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1034                                 "unknown. skipped\n", *str);
1035                 }
1036         }
1037
1038 check_slabs:
1039         if (*str == ',')
1040                 slub_debug_slabs = str + 1;
1041 out:
1042         return 1;
1043 }
1044
1045 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1046
1047 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1048         unsigned long flags, const char *name,
1049         void (*ctor)(void *))
1050 {
1051         /*
1052          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1053          */
1054         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1055                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1056                 flags |= slub_debug;
1057
1058         return flags;
1059 }
1060 #else
1061 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1062                         struct page *page, void *object) {}
1063
1064 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1065         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1066
1067 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1068         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1069
1070 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1071                         { return 1; }
1072 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1073                         void *object, u8 val) { return 1; }
1074 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1075 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1076         unsigned long flags, const char *name,
1077         void (*ctor)(void *))
1078 {
1079         return flags;
1080 }
1081 #define slub_debug 0
1082
1083 #define disable_higher_order_debug 0
1084
1085 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1086                                                         { return 0; }
1087 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1088                                                         { return 0; }
1089 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1090                                                         int objects) {}
1091 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1092                                                         int objects) {}
1093
1094 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1095                                                         { return 0; }
1096
1097 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1098                 void *object) {}
1099
1100 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1101
1102 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1103                 void *object) {}
1104
1105 #endif
1106
1107 /*
1108  * Slab allocation and freeing
1109  */
1110 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1111                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1112 {
1113         int order = oo_order(oo);
1114
1115         flags |= __GFP_NOTRACK;
1116
1117         if (node == NUMA_NO_NODE)
1118                 return alloc_pages(flags, order);
1119         else
1120                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1121 }
1122
1123 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1124 {
1125         struct page *page;
1126         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1127         gfp_t alloc_gfp;
1128
1129         flags |= s->allocflags;
1130
1131         /*
1132          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1133          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1134          */
1135         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1136
1137         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1138         if (unlikely(!page)) {
1139                 oo = s->min;
1140                 /*
1141                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1142                  * Try a lower order alloc if possible
1143                  */
1144                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1145                 if (!page)
1146                         return NULL;
1147
1148                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1149         }
1150
1151         if (kmemcheck_enabled
1152                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1153                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1154
1155                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1156
1157                 /*
1158                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1159                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1160                  */
1161                 if (s->ctor)
1162                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1163                 else
1164                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1165         }
1166
1167         page->objects = oo_objects(oo);
1168         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1169                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1170                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1171                 1 << oo_order(oo));
1172
1173         return page;
1174 }
1175
1176 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1177                                 void *object)
1178 {
1179         setup_object_debug(s, page, object);
1180         if (unlikely(s->ctor))
1181                 s->ctor(object);
1182 }
1183
1184 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1185 {
1186         struct page *page;
1187         void *start;
1188         void *last;
1189         void *p;
1190
1191         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1192
1193         page = allocate_slab(s,
1194                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1195         if (!page)
1196                 goto out;
1197
1198         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         page->slab = s;
1200         page->flags |= 1 << PG_slab;
1201
1202         start = page_address(page);
1203
1204         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1205                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1206
1207         last = start;
1208         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1209                 setup_object(s, page, last);
1210                 set_freepointer(s, last, p);
1211                 last = p;
1212         }
1213         setup_object(s, page, last);
1214         set_freepointer(s, last, NULL);
1215
1216         page->freelist = start;
1217         page->inuse = 0;
1218 out:
1219         return page;
1220 }
1221
1222 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1223 {
1224         int order = compound_order(page);
1225         int pages = 1 << order;
1226
1227         if (kmem_cache_debug(s)) {
1228                 void *p;
1229
1230                 slab_pad_check(s, page);
1231                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1232                                                 page->objects)
1233                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1234         }
1235
1236         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1237
1238         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1239                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1240                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1241                 -pages);
1242
1243         __ClearPageSlab(page);
1244         reset_page_mapcount(page);
1245         if (current->reclaim_state)
1246                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1247         __free_pages(page, order);
1248 }
1249
1250 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1251 {
1252         struct page *page;
1253
1254         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1255         __free_slab(page->slab, page);
1256 }
1257
1258 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1259 {
1260         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1261                 /*
1262                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1263                  */
1264                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1265
1266                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1267         } else
1268                 __free_slab(s, page);
1269 }
1270
1271 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1272 {
1273         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1274         free_slab(s, page);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Per slab locking using the pagelock
1279  */
1280 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1281 {
1282         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1283 }
1284
1285 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1286 {
1287         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1288 }
1289
1290 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1291 {
1292         int rc = 1;
1293
1294         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1295         return rc;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Management of partially allocated slabs
1300  */
1301 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1302                                 struct page *page, int tail)
1303 {
1304         spin_lock(&n->list_lock);
1305         n->nr_partial++;
1306         if (tail)
1307                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1308         else
1309                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1310         spin_unlock(&n->list_lock);
1311 }
1312
1313 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1314                                         struct page *page)
1315 {
1316         list_del(&page->lru);
1317         n->nr_partial--;
1318 }
1319
1320 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1321 {
1322         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1323
1324         spin_lock(&n->list_lock);
1325         __remove_partial(n, page);
1326         spin_unlock(&n->list_lock);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Lock slab and remove from the partial list.
1331  *
1332  * Must hold list_lock.
1333  */
1334 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1335                                                         struct page *page)
1336 {
1337         if (slab_trylock(page)) {
1338                 __remove_partial(n, page);
1339                 __SetPageSlubFrozen(page);
1340                 return 1;
1341         }
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1347  */
1348 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1349 {
1350         struct page *page;
1351
1352         /*
1353          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1354          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1355          * partial slab and there is none available then get_partials()
1356          * will return NULL.
1357          */
1358         if (!n || !n->nr_partial)
1359                 return NULL;
1360
1361         spin_lock(&n->list_lock);
1362         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1363                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1364                         goto out;
1365         page = NULL;
1366 out:
1367         spin_unlock(&n->list_lock);
1368         return page;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1373  */
1374 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1375 {
1376 #ifdef CONFIG_NUMA
1377         struct zonelist *zonelist;
1378         struct zoneref *z;
1379         struct zone *zone;
1380         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1381         struct page *page;
1382
1383         /*
1384          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1385          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1386          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1387          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1388          *
1389          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1390          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1391          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1392          * from other nodes and filled up.
1393          *
1394          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1395          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1396          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1397          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1398          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1399          * with available objects.
1400          */
1401         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1402                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1403                 return NULL;
1404
1405         get_mems_allowed();
1406         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1407         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1408                 struct kmem_cache_node *n;
1409
1410                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1411
1412                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1413                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1414                         page = get_partial_node(n);
1415                         if (page) {
1416                                 put_mems_allowed();
1417                                 return page;
1418                         }
1419                 }
1420         }
1421         put_mems_allowed();
1422 #endif
1423         return NULL;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Get a partial page, lock it and return it.
1428  */
1429 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1430 {
1431         struct page *page;
1432         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1433
1434         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1435         if (page || node != -1)
1436                 return page;
1437
1438         return get_any_partial(s, flags);
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Move a page back to the lists.
1443  *
1444  * Must be called with the slab lock held.
1445  *
1446  * On exit the slab lock will have been dropped.
1447  */
1448 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1449 {
1450         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1451
1452         __ClearPageSlubFrozen(page);
1453         if (page->inuse) {
1454
1455                 if (page->freelist) {
1456                         add_partial(n, page, tail);
1457                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1458                 } else {
1459                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1460                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1461                                 add_full(n, page);
1462                 }
1463                 slab_unlock(page);
1464         } else {
1465                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1466                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1467                         /*
1468                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1469                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1470                          * to come after the other slabs with objects in
1471                          * so that the others get filled first. That way the
1472                          * size of the partial list stays small.
1473                          *
1474                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1475                          * the partial list.
1476                          */
1477                         add_partial(n, page, 1);
1478                         slab_unlock(page);
1479                 } else {
1480                         slab_unlock(page);
1481                         stat(s, FREE_SLAB);
1482                         discard_slab(s, page);
1483                 }
1484         }
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Remove the cpu slab
1489  */
1490 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1491 {
1492         struct page *page = c->page;
1493         int tail = 1;
1494
1495         if (page->freelist)
1496                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1497         /*
1498          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1499          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1500          * to occur.
1501          */
1502         while (unlikely(c->freelist)) {
1503                 void **object;
1504
1505                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1506
1507                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1508                 object = c->freelist;
1509                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1510
1511                 /* And put onto the regular freelist */
1512                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1513                 page->freelist = object;
1514                 page->inuse--;
1515         }
1516         c->page = NULL;
1517         unfreeze_slab(s, page, tail);
1518 }
1519
1520 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1521 {
1522         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1523         slab_lock(c->page);
1524         deactivate_slab(s, c);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Flush cpu slab.
1529  *
1530  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1531  */
1532 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1533 {
1534         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1535
1536         if (likely(c && c->page))
1537                 flush_slab(s, c);
1538 }
1539
1540 static void flush_cpu_slab(void *d)
1541 {
1542         struct kmem_cache *s = d;
1543
1544         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1545 }
1546
1547 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1548 {
1549         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1554  * locality expectations.
1555  */
1556 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1557 {
1558 #ifdef CONFIG_NUMA
1559         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1560                 return 0;
1561 #endif
1562         return 1;
1563 }
1564
1565 static int count_free(struct page *page)
1566 {
1567         return page->objects - page->inuse;
1568 }
1569
1570 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1571                                         int (*get_count)(struct page *))
1572 {
1573         unsigned long flags;
1574         unsigned long x = 0;
1575         struct page *page;
1576
1577         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1578         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1579                 x += get_count(page);
1580         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1581         return x;
1582 }
1583
1584 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1585 {
1586 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1587         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1588 #else
1589         return 0;
1590 #endif
1591 }
1592
1593 static noinline void
1594 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1595 {
1596         int node;
1597
1598         printk(KERN_WARNING
1599                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1600                 nid, gfpflags);
1601         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1602                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1603                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1604
1605         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1606                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1607                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1608
1609         for_each_online_node(node) {
1610                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1611                 unsigned long nr_slabs;
1612                 unsigned long nr_objs;
1613                 unsigned long nr_free;
1614
1615                 if (!n)
1616                         continue;
1617
1618                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1619                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1620                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1621
1622                 printk(KERN_WARNING
1623                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1624                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1625         }
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1630  * debugging duties.
1631  *
1632  * Interrupts are disabled.
1633  *
1634  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1635  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1636  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1637  *
1638  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1639  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1640  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1641  *
1642  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1643  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1644  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1645  */
1646 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1647                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1648 {
1649         void **object;
1650         struct page *new;
1651
1652         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1653         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1654
1655         if (!c->page)
1656                 goto new_slab;
1657
1658         slab_lock(c->page);
1659         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1660                 goto another_slab;
1661
1662         stat(s, ALLOC_REFILL);
1663
1664 load_freelist:
1665         object = c->page->freelist;
1666         if (unlikely(!object))
1667                 goto another_slab;
1668         if (kmem_cache_debug(s))
1669                 goto debug;
1670
1671         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1672         c->page->inuse = c->page->objects;
1673         c->page->freelist = NULL;
1674         c->node = page_to_nid(c->page);
1675 unlock_out:
1676         slab_unlock(c->page);
1677         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1678         return object;
1679
1680 another_slab:
1681         deactivate_slab(s, c);
1682
1683 new_slab:
1684         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1685         if (new) {
1686                 c->page = new;
1687                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1688                 goto load_freelist;
1689         }
1690
1691         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1692         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1693                 local_irq_enable();
1694
1695         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1696
1697         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1698                 local_irq_disable();
1699
1700         if (new) {
1701                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1702                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1703                 if (c->page)
1704                         flush_slab(s, c);
1705                 slab_lock(new);
1706                 __SetPageSlubFrozen(new);
1707                 c->page = new;
1708                 goto load_freelist;
1709         }
1710         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1711                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1712         return NULL;
1713 debug:
1714         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1715                 goto another_slab;
1716
1717         c->page->inuse++;
1718         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1719         c->node = -1;
1720         goto unlock_out;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1725  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1726  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1727  *
1728  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1729  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1730  *
1731  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1732  */
1733 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1734                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1735 {
1736         void **object;
1737         struct kmem_cache_cpu *c;
1738         unsigned long flags;
1739
1740         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1741                 return NULL;
1742
1743         local_irq_save(flags);
1744         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1745         object = c->freelist;
1746         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1747
1748                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1749
1750         else {
1751                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1752                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1753         }
1754         local_irq_restore(flags);
1755
1756         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1757                 memset(object, 0, s->objsize);
1758
1759         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1760
1761         return object;
1762 }
1763
1764 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1765 {
1766         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1767
1768         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1769
1770         return ret;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1773
1774 #ifdef CONFIG_TRACING
1775 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1776 {
1777         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1780 #endif
1781
1782 #ifdef CONFIG_NUMA
1783 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1784 {
1785         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1786
1787         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1788                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1789
1790         return ret;
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1793 #endif
1794
1795 #ifdef CONFIG_TRACING
1796 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1797                                     gfp_t gfpflags,
1798                                     int node)
1799 {
1800         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1801 }
1802 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1803 #endif
1804
1805 /*
1806  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1807  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1808  *
1809  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1810  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1811  * handling required then we can return immediately.
1812  */
1813 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1814                         void *x, unsigned long addr)
1815 {
1816         void *prior;
1817         void **object = (void *)x;
1818
1819         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1820         slab_lock(page);
1821
1822         if (kmem_cache_debug(s))
1823                 goto debug;
1824
1825 checks_ok:
1826         prior = page->freelist;
1827         set_freepointer(s, object, prior);
1828         page->freelist = object;
1829         page->inuse--;
1830
1831         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1832                 stat(s, FREE_FROZEN);
1833                 goto out_unlock;
1834         }
1835
1836         if (unlikely(!page->inuse))
1837                 goto slab_empty;
1838
1839         /*
1840          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1841          * then add it.
1842          */
1843         if (unlikely(!prior)) {
1844                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1845                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1846         }
1847
1848 out_unlock:
1849         slab_unlock(page);
1850         return;
1851
1852 slab_empty:
1853         if (prior) {
1854                 /*
1855                  * Slab still on the partial list.
1856                  */
1857                 remove_partial(s, page);
1858                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1859         }
1860         slab_unlock(page);
1861         stat(s, FREE_SLAB);
1862         discard_slab(s, page);
1863         return;
1864
1865 debug:
1866         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1867                 goto out_unlock;
1868         goto checks_ok;
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1873  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1874  *
1875  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1876  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1877  * the item before.
1878  *
1879  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1880  * with all sorts of special processing.
1881  */
1882 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1883                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1884 {
1885         void **object = (void *)x;
1886         struct kmem_cache_cpu *c;
1887         unsigned long flags;
1888
1889         slab_free_hook(s, x);
1890
1891         local_irq_save(flags);
1892         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1893
1894         slab_free_hook_irq(s, x);
1895
1896         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1897                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1898                 c->freelist = object;
1899                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1900         } else
1901                 __slab_free(s, page, x, addr);
1902
1903         local_irq_restore(flags);
1904 }
1905
1906 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1907 {
1908         struct page *page;
1909
1910         page = virt_to_head_page(x);
1911
1912         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1913
1914         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1915 }
1916 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1917
1918 /* Figure out on which slab page the object resides */
1919 static struct page *get_object_page(const void *x)
1920 {
1921         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1922
1923         if (!PageSlab(page))
1924                 return NULL;
1925
1926         return page;
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1931  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1932  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1933  * another.
1934  *
1935  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1936  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1937  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1938  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1939  * locking overhead.
1940  */
1941
1942 /*
1943  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1944  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1945  * and increases the number of allocations possible without having to
1946  * take the list_lock.
1947  */
1948 static int slub_min_order;
1949 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1950 static int slub_min_objects;
1951
1952 /*
1953  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1954  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1955  */
1956 static int slub_nomerge;
1957
1958 /*
1959  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1960  *
1961  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1962  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1963  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1964  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1965  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1966  * would be wasted.
1967  *
1968  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1969  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1970  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1971  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1972  *
1973  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1974  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1975  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1976  * of space in favor of a small page order.
1977  *
1978  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1979  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1980  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1981  * the smallest order which will fit the object.
1982  */
1983 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1984                                 int max_order, int fract_leftover)
1985 {
1986         int order;
1987         int rem;
1988         int min_order = slub_min_order;
1989
1990         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1991                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1992
1993         for (order = max(min_order,
1994                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1995                         order <= max_order; order++) {
1996
1997                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1998
1999                 if (slab_size < min_objects * size)
2000                         continue;
2001
2002                 rem = slab_size % size;
2003
2004                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2005                         break;
2006
2007         }
2008
2009         return order;
2010 }
2011
2012 static inline int calculate_order(int size)
2013 {
2014         int order;
2015         int min_objects;
2016         int fraction;
2017         int max_objects;
2018
2019         /*
2020          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2021          * works by first attempting to generate a layout with
2022          * the best configuration and backing off gradually.
2023          *
2024          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2025          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2026          */
2027         min_objects = slub_min_objects;
2028         if (!min_objects)
2029                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2030         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2031         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2032
2033         while (min_objects > 1) {
2034                 fraction = 16;
2035                 while (fraction >= 4) {
2036                         order = slab_order(size, min_objects,
2037                                                 slub_max_order, fraction);
2038                         if (order <= slub_max_order)
2039                                 return order;
2040                         fraction /= 2;
2041                 }
2042                 min_objects--;
2043         }
2044
2045         /*
2046          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2047          * lets see if we can place a single object there.
2048          */
2049         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2050         if (order <= slub_max_order)
2051                 return order;
2052
2053         /*
2054          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2055          */
2056         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2057         if (order < MAX_ORDER)
2058                 return order;
2059         return -ENOSYS;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2064  */
2065 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2066                 unsigned long align, unsigned long size)
2067 {
2068         /*
2069          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2070          * suggestion if the object is sufficiently large.
2071          *
2072          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2073          * alignment though. If that is greater then use it.
2074          */
2075         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2076                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2077                 while (size <= ralign / 2)
2078                         ralign /= 2;
2079                 align = max(align, ralign);
2080         }
2081
2082         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2083                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2084
2085         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2086 }
2087
2088 static void
2089 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2090 {
2091         n->nr_partial = 0;
2092         spin_lock_init(&n->list_lock);
2093         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2094 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2095         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2096         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2097         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2098 #endif
2099 }
2100
2101 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2102 {
2103         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2104                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2105
2106         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2107
2108         return s->cpu_slab != NULL;
2109 }
2110
2111 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2112
2113 /*
2114  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2115  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2116  * possible.
2117  *
2118  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2119  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2120  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2121  */
2122 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2123 {
2124         struct page *page;
2125         struct kmem_cache_node *n;
2126         unsigned long flags;
2127
2128         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2129
2130         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2131
2132         BUG_ON(!page);
2133         if (page_to_nid(page) != node) {
2134                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2135                                 "node %d\n", node);
2136                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2137                                 "in order to be able to continue\n");
2138         }
2139
2140         n = page->freelist;
2141         BUG_ON(!n);
2142         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2143         page->inuse++;
2144         kmem_cache_node->node[node] = n;
2145 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2146         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2147         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2148 #endif
2149         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2150         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2151
2152         /*
2153          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2154          * so even though there cannot be a race this early in
2155          * the boot sequence, we still disable irqs.
2156          */
2157         local_irq_save(flags);
2158         add_partial(n, page, 0);
2159         local_irq_restore(flags);
2160 }
2161
2162 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2163 {
2164         int node;
2165
2166         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2167                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2168
2169                 if (n)
2170                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2171
2172                 s->node[node] = NULL;
2173         }
2174 }
2175
2176 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2177 {
2178         int node;
2179
2180         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2181                 struct kmem_cache_node *n;
2182
2183                 if (slab_state == DOWN) {
2184                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2185                         continue;
2186                 }
2187                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2188                                                 GFP_KERNEL, node);
2189
2190                 if (!n) {
2191                         free_kmem_cache_nodes(s);
2192                         return 0;
2193                 }
2194
2195                 s->node[node] = n;
2196                 init_kmem_cache_node(n, s);
2197         }
2198         return 1;
2199 }
2200
2201 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2202 {
2203         if (min < MIN_PARTIAL)
2204                 min = MIN_PARTIAL;
2205         else if (min > MAX_PARTIAL)
2206                 min = MAX_PARTIAL;
2207         s->min_partial = min;
2208 }
2209
2210 /*
2211  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2212  * a slab object.
2213  */
2214 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2215 {
2216         unsigned long flags = s->flags;
2217         unsigned long size = s->objsize;
2218         unsigned long align = s->align;
2219         int order;
2220
2221         /*
2222          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2223          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2224          * the possible location of the free pointer.
2225          */
2226         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2227
2228 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2229         /*
2230          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2231          * the slab may touch the object after free or before allocation
2232          * then we should never poison the object itself.
2233          */
2234         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2235                         !s->ctor)
2236                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2237         else
2238                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2239
2240
2241         /*
2242          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2243          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2244          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2245          */
2246         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2247                 size += sizeof(void *);
2248 #endif
2249
2250         /*
2251          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2252          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2253          */
2254         s->inuse = size;
2255
2256         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2257                 s->ctor)) {
2258                 /*
2259                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2260                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2261                  * kmem_cache_free.
2262                  *
2263                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2264                  * destructor or are poisoning the objects.
2265                  */
2266                 s->offset = size;
2267                 size += sizeof(void *);
2268         }
2269
2270 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2271         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2272                 /*
2273                  * Need to store information about allocs and frees after
2274                  * the object.
2275                  */
2276                 size += 2 * sizeof(struct track);
2277
2278         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2279                 /*
2280                  * Add some empty padding so that we can catch
2281                  * overwrites from earlier objects rather than let
2282                  * tracking information or the free pointer be
2283                  * corrupted if a user writes before the start
2284                  * of the object.
2285                  */
2286                 size += sizeof(void *);
2287 #endif
2288
2289         /*
2290          * Determine the alignment based on various parameters that the
2291          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2292          * on bootup.
2293          */
2294         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2295         s->align = align;
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,
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         if (disable_higher_order_debug) {
2349                 /*
2350                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2351                  * order increased.
2352                  */
2353                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2354                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2355                         s->offset = 0;
2356                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2357                                 goto error;
2358                 }
2359         }
2360
2361         /*
2362          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2363          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2364          */
2365         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2366         s->refcount = 1;
2367 #ifdef CONFIG_NUMA
2368         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2369 #endif
2370         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2371                 goto error;
2372
2373         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2374                 return 1;
2375
2376         free_kmem_cache_nodes(s);
2377 error:
2378         if (flags & SLAB_PANIC)
2379                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2380                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2381                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2382                         s->offset, flags);
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Check if a given pointer is valid
2388  */
2389 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2390 {
2391         struct page *page;
2392
2393         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2394                 return 0;
2395
2396         page = get_object_page(object);
2397
2398         if (!page || s != page->slab)
2399                 /* No slab or wrong slab */
2400                 return 0;
2401
2402         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2403                 return 0;
2404
2405         /*
2406          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2407          * But this would be too expensive and it seems that the main
2408          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2409          * to a certain slab.
2410          */
2411         return 1;
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2414
2415 /*
2416  * Determine the size of a slab object
2417  */
2418 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2419 {
2420         return s->objsize;
2421 }
2422 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2423
2424 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2425 {
2426         return s->name;
2427 }
2428 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2429
2430 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2431                                                         const char *text)
2432 {
2433 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2434         void *addr = page_address(page);
2435         void *p;
2436         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2437                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2438         if (!map)
2439                 return;
2440         slab_err(s, page, "%s", text);
2441         slab_lock(page);
2442         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2443                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2444
2445         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2446
2447                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2448                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2449                                                         p, p - addr);
2450                         print_tracking(s, p);
2451                 }
2452         }
2453         slab_unlock(page);
2454         kfree(map);
2455 #endif
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2460  */
2461 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2462 {
2463         unsigned long flags;
2464         struct page *page, *h;
2465
2466         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2467         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2468                 if (!page->inuse) {
2469                         __remove_partial(n, page);
2470                         discard_slab(s, page);
2471                 } else {
2472                         list_slab_objects(s, page,
2473                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2474                 }
2475         }
2476         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Release all resources used by a slab cache.
2481  */
2482 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2483 {
2484         int node;
2485
2486         flush_all(s);
2487         free_percpu(s->cpu_slab);
2488         /* Attempt to free all objects */
2489         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2490                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2491
2492                 free_partial(s, n);
2493                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2494                         return 1;
2495         }
2496         free_kmem_cache_nodes(s);
2497         return 0;
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2502  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2503  */
2504 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2505 {
2506         down_write(&slub_lock);
2507         s->refcount--;
2508         if (!s->refcount) {
2509                 list_del(&s->list);
2510                 if (kmem_cache_close(s)) {
2511                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2512                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2513                         dump_stack();
2514                 }
2515                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2516                         rcu_barrier();
2517                 sysfs_slab_remove(s);
2518         }
2519         up_write(&slub_lock);
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2522
2523 /********************************************************************
2524  *              Kmalloc subsystem
2525  *******************************************************************/
2526
2527 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2528 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2529
2530 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2531
2532 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2533 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2534 #endif
2535
2536 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2537 {
2538         get_option(&str, &slub_min_order);
2539
2540         return 1;
2541 }
2542
2543 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2544
2545 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2546 {
2547         get_option(&str, &slub_max_order);
2548         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2549
2550         return 1;
2551 }
2552
2553 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2554
2555 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2556 {
2557         get_option(&str, &slub_min_objects);
2558
2559         return 1;
2560 }
2561
2562 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2563
2564 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2565 {
2566         slub_nomerge = 1;
2567         return 1;
2568 }
2569
2570 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2571
2572 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2573                                                 int size, unsigned int flags)
2574 {
2575         struct kmem_cache *s;
2576
2577         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2578
2579         /*
2580          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2581          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2582          */
2583         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2584                                                                 flags, NULL))
2585                 goto panic;
2586
2587         list_add(&s->list, &slab_caches);
2588         return s;
2589
2590 panic:
2591         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2592         return NULL;
2593 }
2594
2595 /*
2596  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2597  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2598  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2599  * fls.
2600  */
2601 static s8 size_index[24] = {
2602         3,      /* 8 */
2603         4,      /* 16 */
2604         5,      /* 24 */
2605         5,      /* 32 */
2606         6,      /* 40 */
2607         6,      /* 48 */
2608         6,      /* 56 */
2609         6,      /* 64 */
2610         1,      /* 72 */
2611         1,      /* 80 */
2612         1,      /* 88 */
2613         1,      /* 96 */
2614         7,      /* 104 */
2615         7,      /* 112 */
2616         7,      /* 120 */
2617         7,      /* 128 */
2618         2,      /* 136 */
2619         2,      /* 144 */
2620         2,      /* 152 */
2621         2,      /* 160 */
2622         2,      /* 168 */
2623         2,      /* 176 */
2624         2,      /* 184 */
2625         2       /* 192 */
2626 };
2627
2628 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2629 {
2630         return (bytes - 1) / 8;
2631 }
2632
2633 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2634 {
2635         int index;
2636
2637         if (size <= 192) {
2638                 if (!size)
2639                         return ZERO_SIZE_PTR;
2640
2641                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2642         } else
2643                 index = fls(size - 1);
2644
2645 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2646         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2647                 return kmalloc_dma_caches[index];
2648
2649 #endif
2650         return kmalloc_caches[index];
2651 }
2652
2653 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2654 {
2655         struct kmem_cache *s;
2656         void *ret;
2657
2658         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2659                 return kmalloc_large(size, flags);
2660
2661         s = get_slab(size, flags);
2662
2663         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2664                 return s;
2665
2666         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2667
2668         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2669
2670         return ret;
2671 }
2672 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2673
2674 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2675 {
2676         struct page *page;
2677         void *ptr = NULL;
2678
2679         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2680         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2681         if (page)
2682                 ptr = page_address(page);
2683
2684         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2685         return ptr;
2686 }
2687
2688 #ifdef CONFIG_NUMA
2689 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2690 {
2691         struct kmem_cache *s;
2692         void *ret;
2693
2694         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2695                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2696
2697                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2698                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2699                                    flags, node);
2700
2701                 return ret;
2702         }
2703
2704         s = get_slab(size, flags);
2705
2706         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2707                 return s;
2708
2709         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2710
2711         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2712
2713         return ret;
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2716 #endif
2717
2718 size_t ksize(const void *object)
2719 {
2720         struct page *page;
2721         struct kmem_cache *s;
2722
2723         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2724                 return 0;
2725
2726         page = virt_to_head_page(object);
2727
2728         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2729                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2730                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2731         }
2732         s = page->slab;
2733
2734 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2735         /*
2736          * Debugging requires use of the padding between object
2737          * and whatever may come after it.
2738          */
2739         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2740                 return s->objsize;
2741
2742 #endif
2743         /*
2744          * If we have the need to store the freelist pointer
2745          * back there or track user information then we can
2746          * only use the space before that information.
2747          */
2748         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2749                 return s->inuse;
2750         /*
2751          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2752          */
2753         return s->size;
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2756
2757 void kfree(const void *x)
2758 {
2759         struct page *page;
2760         void *object = (void *)x;
2761
2762         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2763
2764         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2765                 return;
2766
2767         page = virt_to_head_page(x);
2768         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2769                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2770                 kmemleak_free(x);
2771                 put_page(page);
2772                 return;
2773         }
2774         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2775 }
2776 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2777
2778 /*
2779  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2780  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2781  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2782  * and thus they can be removed from the partial lists.
2783  *
2784  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2785  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2786  * are freed in them.
2787  */
2788 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2789 {
2790         int node;
2791         int i;
2792         struct kmem_cache_node *n;
2793         struct page *page;
2794         struct page *t;
2795         int objects = oo_objects(s->max);
2796         struct list_head *slabs_by_inuse =
2797                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2798         unsigned long flags;
2799
2800         if (!slabs_by_inuse)
2801                 return -ENOMEM;
2802
2803         flush_all(s);
2804         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2805                 n = get_node(s, node);
2806
2807                 if (!n->nr_partial)
2808                         continue;
2809
2810                 for (i = 0; i < objects; i++)
2811                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2812
2813                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2814
2815                 /*
2816                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2817                  *
2818                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2819                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2820                  */
2821                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2822                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2823                                 /*
2824                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2825                                  * may have freed the last object and be
2826                                  * waiting to release the slab.
2827                                  */
2828                                 __remove_partial(n, page);
2829                                 slab_unlock(page);
2830                                 discard_slab(s, page);
2831                         } else {
2832                                 list_move(&page->lru,
2833                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2834                         }
2835                 }
2836
2837                 /*
2838                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2839                  * first and the least used slabs at the end.
2840                  */
2841                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2842                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2843
2844                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2845         }
2846
2847         kfree(slabs_by_inuse);
2848         return 0;
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2851
2852 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2853 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2854 {
2855         struct kmem_cache *s;
2856
2857         down_read(&slub_lock);
2858         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2859                 kmem_cache_shrink(s);
2860         up_read(&slub_lock);
2861
2862         return 0;
2863 }
2864
2865 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2866 {
2867         struct kmem_cache_node *n;
2868         struct kmem_cache *s;
2869         struct memory_notify *marg = arg;
2870         int offline_node;
2871
2872         offline_node = marg->status_change_nid;
2873
2874         /*
2875          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2876          * for it yet.
2877          */
2878         if (offline_node < 0)
2879                 return;
2880
2881         down_read(&slub_lock);
2882         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2883                 n = get_node(s, offline_node);
2884                 if (n) {
2885                         /*
2886                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2887                          * that is going down. We were unable to free them,
2888                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2889                          * callback. So, we must fail.
2890                          */
2891                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2892
2893                         s->node[offline_node] = NULL;
2894                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2895                 }
2896         }
2897         up_read(&slub_lock);
2898 }
2899
2900 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2901 {
2902         struct kmem_cache_node *n;
2903         struct kmem_cache *s;
2904         struct memory_notify *marg = arg;
2905         int nid = marg->status_change_nid;
2906         int ret = 0;
2907
2908         /*
2909          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2910          * already created. Nothing to do.
2911          */
2912         if (nid < 0)
2913                 return 0;
2914
2915         /*
2916          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2917          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2918          * online.
2919          */
2920         down_read(&slub_lock);
2921         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2922                 /*
2923                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2924                  *      since memory is not yet available from the node that
2925                  *      is brought up.
2926                  */
2927                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2928                 if (!n) {
2929                         ret = -ENOMEM;
2930                         goto out;
2931                 }
2932                 init_kmem_cache_node(n, s);
2933                 s->node[nid] = n;
2934         }
2935 out:
2936         up_read(&slub_lock);
2937         return ret;
2938 }
2939
2940 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2941                                 unsigned long action, void *arg)
2942 {
2943         int ret = 0;
2944
2945         switch (action) {
2946         case MEM_GOING_ONLINE:
2947                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2948                 break;
2949         case MEM_GOING_OFFLINE:
2950                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2951                 break;
2952         case MEM_OFFLINE:
2953         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2954                 slab_mem_offline_callback(arg);
2955                 break;
2956         case MEM_ONLINE:
2957         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2958                 break;
2959         }
2960         if (ret)
2961                 ret = notifier_from_errno(ret);
2962         else
2963                 ret = NOTIFY_OK;
2964         return ret;
2965 }
2966
2967 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2968
2969 /********************************************************************
2970  *                      Basic setup of slabs
2971  *******************************************************************/
2972
2973 /*
2974  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2975  * the page allocator
2976  */
2977
2978 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2979 {
2980         int node;
2981
2982         list_add(&s->list, &slab_caches);
2983         s->refcount = -1;
2984
2985         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2986                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2987                 struct page *p;
2988
2989                 if (n) {
2990                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2991                                 p->slab = s;
2992
2993 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2994                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2995                                 p->slab = s;
2996 #endif
2997                 }
2998         }
2999 }
3000
3001 void __init kmem_cache_init(void)
3002 {
3003         int i;
3004         int caches = 0;
3005         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3006         int order;
3007         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3008         unsigned long kmalloc_size;
3009
3010         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3011                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3012
3013         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3014         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3015         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3016         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3017
3018         /*
3019          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3020          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3021          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3022          */
3023         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3024
3025         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3026                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3027                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3028
3029         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3030
3031         /* Able to allocate the per node structures */
3032         slab_state = PARTIAL;
3033
3034         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3035         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3036                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3037         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3038         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3039
3040         /*
3041          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3042          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3043          * update any list pointers.
3044          */
3045         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3046
3047         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3048         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3049
3050         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3051
3052         caches++;
3053         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3054         caches++;
3055         /* Free temporary boot structure */
3056         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3057
3058         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3059
3060         /*
3061          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3062          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3063          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3064          *
3065          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3066          * handle the index determination for the smaller caches.
3067          *
3068          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3069          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3070          */
3071         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3072                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3073
3074         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3075                 int elem = size_index_elem(i);
3076                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3077                         break;
3078                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3079         }
3080
3081         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3082                 /*
3083                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3084                  * is 64 byte.
3085                  */
3086                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3087                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3088         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3089                 /*
3090                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3091                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3092                  * instead.
3093                  */
3094                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3095                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3096         }
3097
3098         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3099         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3100                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3101                 caches++;
3102         }
3103
3104         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3105                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3106                 caches++;
3107         }
3108
3109         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3110                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3111                 caches++;
3112         }
3113
3114         slab_state = UP;
3115
3116         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3117         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3118                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3119                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3120         }
3121
3122         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3123                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3124                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3125         }
3126
3127         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3128                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3129
3130                 BUG_ON(!s);
3131                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3132         }
3133
3134 #ifdef CONFIG_SMP
3135         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3136 #endif
3137
3138 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3139         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3140                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3141
3142                 if (s && s->size) {
3143                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3144                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3145
3146                         BUG_ON(!name);
3147                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3148                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3149                 }
3150         }
3151 #endif
3152         printk(KERN_INFO
3153                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3154                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3155                 caches, cache_line_size(),
3156                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3157                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3158 }
3159
3160 void __init kmem_cache_init_late(void)
3161 {
3162 }
3163
3164 /*
3165  * Find a mergeable slab cache
3166  */
3167 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3168 {
3169         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3170                 return 1;
3171
3172         if (s->ctor)
3173                 return 1;
3174
3175         /*
3176          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3177          */
3178         if (s->refcount < 0)
3179                 return 1;
3180
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3185                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3186                 void (*ctor)(void *))
3187 {
3188         struct kmem_cache *s;
3189
3190         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3191                 return NULL;
3192
3193         if (ctor)
3194                 return NULL;
3195
3196         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3197         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3198         size = ALIGN(size, align);
3199         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3200
3201         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3202                 if (slab_unmergeable(s))
3203                         continue;
3204
3205                 if (size > s->size)
3206                         continue;
3207
3208                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3209                                 continue;
3210                 /*
3211                  * Check if alignment is compatible.
3212                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3213                  */
3214                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3215                         continue;
3216
3217                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3218                         continue;
3219
3220                 return s;
3221         }
3222         return NULL;
3223 }
3224
3225 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3226                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3227 {
3228         struct kmem_cache *s;
3229         char *n;
3230
3231         if (WARN_ON(!name))
3232                 return NULL;
3233
3234         down_write(&slub_lock);
3235         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3236         if (s) {
3237                 s->refcount++;
3238                 /*
3239                  * Adjust the object sizes so that we clear
3240                  * the complete object on kzalloc.
3241                  */
3242                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3243                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3244
3245                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3246                         s->refcount--;
3247                         goto err;
3248                 }
3249                 up_write(&slub_lock);
3250                 return s;
3251         }
3252
3253         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3254         if (!n)
3255                 goto err;
3256
3257         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3258         if (s) {
3259                 if (kmem_cache_open(s, n,
3260                                 size, align, flags, ctor)) {
3261                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3262                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3263                                 list_del(&s->list);
3264                                 kfree(n);
3265                                 kfree(s);
3266                                 goto err;
3267                         }
3268                         up_write(&slub_lock);
3269                         return s;
3270                 }
3271                 kfree(n);
3272                 kfree(s);
3273         }
3274         up_write(&slub_lock);
3275
3276 err:
3277         if (flags & SLAB_PANIC)
3278                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3279         else
3280                 s = NULL;
3281         return s;
3282 }
3283 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3284
3285 #ifdef CONFIG_SMP
3286 /*
3287  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3288  * necessary.
3289  */
3290 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3291                 unsigned long action, void *hcpu)
3292 {
3293         long cpu = (long)hcpu;
3294         struct kmem_cache *s;
3295         unsigned long flags;
3296
3297         switch (action) {
3298         case CPU_UP_CANCELED:
3299         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3300         case CPU_DEAD:
3301         case CPU_DEAD_FROZEN:
3302                 down_read(&slub_lock);
3303                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3304                         local_irq_save(flags);
3305                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3306                         local_irq_restore(flags);
3307                 }
3308                 up_read(&slub_lock);
3309                 break;
3310         default:
3311                 break;
3312         }
3313         return NOTIFY_OK;
3314 }
3315
3316 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3317         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3318 };
3319
3320 #endif
3321
3322 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3323 {
3324         struct kmem_cache *s;
3325         void *ret;
3326
3327         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3328                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3329
3330         s = get_slab(size, gfpflags);
3331
3332         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3333                 return s;
3334
3335         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3336
3337         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3338         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3339
3340         return ret;
3341 }
3342
3343 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3344                                         int node, unsigned long caller)
3345 {
3346         struct kmem_cache *s;
3347         void *ret;
3348
3349         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3350                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3351
3352                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3353                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3354                                    gfpflags, node);
3355
3356                 return ret;
3357         }
3358
3359         s = get_slab(size, gfpflags);
3360
3361         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3362                 return s;
3363
3364         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3365
3366         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3367         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3368
3369         return ret;
3370 }
3371
3372 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3373 static int count_inuse(struct page *page)
3374 {
3375         return page->inuse;
3376 }
3377
3378 static int count_total(struct page *page)
3379 {
3380         return page->objects;
3381 }
3382
3383 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3384                                                 unsigned long *map)
3385 {
3386         void *p;
3387         void *addr = page_address(page);
3388
3389         if (!check_slab(s, page) ||
3390                         !on_freelist(s, page, NULL))
3391                 return 0;
3392
3393         /* Now we know that a valid freelist exists */
3394         bitmap_zero(map, page->objects);
3395
3396         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3397                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3398                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3399                         return 0;
3400         }
3401
3402         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3403                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3404                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3405                                 return 0;
3406         return 1;
3407 }
3408
3409 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3410                                                 unsigned long *map)
3411 {
3412         if (slab_trylock(page)) {
3413                 validate_slab(s, page, map);
3414                 slab_unlock(page);
3415         } else
3416                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3417                         s->name, page);
3418 }
3419
3420 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3421                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3422 {
3423         unsigned long count = 0;
3424         struct page *page;
3425         unsigned long flags;
3426
3427         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3428
3429         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3430                 validate_slab_slab(s, page, map);
3431                 count++;
3432         }
3433         if (count != n->nr_partial)
3434                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3435                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3436
3437         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3438                 goto out;
3439
3440         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3441                 validate_slab_slab(s, page, map);
3442                 count++;
3443         }
3444         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3445                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3446                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3447                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3448
3449 out:
3450         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3451         return count;
3452 }
3453
3454 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3455 {
3456         int node;
3457         unsigned long count = 0;
3458         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3459                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3460
3461         if (!map)
3462                 return -ENOMEM;
3463
3464         flush_all(s);
3465         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3466                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3467
3468                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3469         }
3470         kfree(map);
3471         return count;
3472 }
3473
3474 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3475 static void resiliency_test(void)
3476 {
3477         u8 *p;
3478
3479         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3480
3481         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3482         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3483         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3484
3485         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3486         p[16] = 0x12;
3487         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3488                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3489
3490         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3491
3492         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3493         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3494         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3495         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3496                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3497         printk(KERN_ERR
3498                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3499
3500         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3501         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3502         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3503         *p = 0x56;
3504         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3505                                                                         p);
3506         printk(KERN_ERR
3507                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3508         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3509
3510         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3511         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3512         kfree(p);
3513         *p = 0x78;
3514         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3515         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3516
3517         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3518         kfree(p);
3519         p[50] = 0x9a;
3520         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3521                         p);
3522         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3523
3524         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3525         kfree(p);
3526         p[512] = 0xab;
3527         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3528         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3529 }
3530 #else
3531 static void resiliency_test(void) {};
3532 #endif
3533
3534 /*
3535  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3536  * and freed.
3537  */
3538
3539 struct location {
3540         unsigned long count;
3541         unsigned long addr;
3542         long long sum_time;
3543         long min_time;
3544         long max_time;
3545         long min_pid;
3546         long max_pid;
3547         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3548         nodemask_t nodes;
3549 };
3550
3551 struct loc_track {
3552         unsigned long max;
3553         unsigned long count;
3554         struct location *loc;
3555 };
3556
3557 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3558 {
3559         if (t->max)
3560                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3561                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3562 }
3563
3564 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3565 {
3566         struct location *l;
3567         int order;
3568
3569         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3570
3571         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3572         if (!l)
3573                 return 0;
3574
3575         if (t->count) {
3576                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3577                 free_loc_track(t);
3578         }
3579         t->max = max;
3580         t->loc = l;
3581         return 1;
3582 }
3583
3584 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3585                                 const struct track *track)
3586 {
3587         long start, end, pos;
3588         struct location *l;
3589         unsigned long caddr;
3590         unsigned long age = jiffies - track->when;
3591
3592         start = -1;
3593         end = t->count;
3594
3595         for ( ; ; ) {
3596                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3597
3598                 /*
3599                  * There is nothing at "end". If we end up there
3600                  * we need to add something to before end.
3601                  */
3602                 if (pos == end)
3603                         break;
3604
3605                 caddr = t->loc[pos].addr;
3606                 if (track->addr == caddr) {
3607
3608                         l = &t->loc[pos];
3609                         l->count++;
3610                         if (track->when) {
3611                                 l->sum_time += age;
3612                                 if (age < l->min_time)
3613                                         l->min_time = age;
3614                                 if (age > l->max_time)
3615                                         l->max_time = age;
3616
3617                                 if (track->pid < l->min_pid)
3618                                         l->min_pid = track->pid;
3619                                 if (track->pid > l->max_pid)
3620                                         l->max_pid = track->pid;
3621
3622                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3623                                                 to_cpumask(l->cpus));
3624                         }
3625                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3626                         return 1;
3627                 }
3628
3629                 if (track->addr < caddr)
3630                         end = pos;
3631                 else
3632                         start = pos;
3633         }
3634
3635         /*
3636          * Not found. Insert new tracking element.
3637          */
3638         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3639                 return 0;
3640
3641         l = t->loc + pos;
3642         if (pos < t->count)
3643                 memmove(l + 1, l,
3644                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3645         t->count++;
3646         l->count = 1;
3647         l->addr = track->addr;
3648         l->sum_time = age;
3649         l->min_time = age;
3650         l->max_time = age;
3651         l->min_pid = track->pid;
3652         l->max_pid = track->pid;
3653         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3654         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3655         nodes_clear(l->nodes);
3656         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3657         return 1;
3658 }
3659
3660 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3661                 struct page *page, enum track_item alloc,
3662                 unsigned long *map)
3663 {
3664         void *addr = page_address(page);
3665         void *p;
3666
3667         bitmap_zero(map, page->objects);
3668         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3669                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3670
3671         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3672                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3673                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3674 }
3675
3676 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3677                                         enum track_item alloc)
3678 {
3679         int len = 0;
3680         unsigned long i;
3681         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3682         int node;
3683         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3684                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3685
3686         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3687                                      GFP_TEMPORARY)) {
3688                 kfree(map);
3689                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3690         }
3691         /* Push back cpu slabs */
3692         flush_all(s);
3693
3694         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3695                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3696                 unsigned long flags;
3697                 struct page *page;
3698
3699                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3700                         continue;
3701
3702                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3703                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3704                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3705                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3706                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3707                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3708         }
3709
3710         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3711                 struct location *l = &t.loc[i];
3712
3713                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3714                         break;
3715                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3716
3717                 if (l->addr)
3718                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3719                 else
3720                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3721
3722                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3723                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3724                                 l->min_time,
3725                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3726                                 l->max_time);
3727                 } else
3728                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3729                                 l->min_time);
3730
3731                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3732                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3733                                 l->min_pid, l->max_pid);
3734                 else
3735                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3736                                 l->min_pid);
3737
3738                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3739                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3740                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3741                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3742                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3743                                                  to_cpumask(l->cpus));
3744                 }
3745
3746                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3747                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3748                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3749                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3750                                         l->nodes);
3751                 }
3752
3753                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3754         }
3755
3756         free_loc_track(&t);
3757         kfree(map);
3758         if (!t.count)
3759                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3760         return len;
3761 }
3762
3763 enum slab_stat_type {
3764         SL_ALL,                 /* All slabs */
3765         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3766         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3767         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3768         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3769 };
3770
3771 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3772 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3773 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3774 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3775 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3776
3777 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3778                             char *buf, unsigned long flags)
3779 {
3780         unsigned long total = 0;
3781         int node;
3782         int x;
3783         unsigned long *nodes;
3784         unsigned long *per_cpu;
3785
3786         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3787         if (!nodes)
3788                 return -ENOMEM;
3789         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3790
3791         if (flags & SO_CPU) {
3792                 int cpu;
3793
3794                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3795                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3796
3797                         if (!c || c->node < 0)
3798                                 continue;
3799
3800                         if (c->page) {
3801                                         if (flags & SO_TOTAL)
3802                                                 x = c->page->objects;
3803                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3804                                         x = c->page->inuse;
3805                                 else
3806                                         x = 1;
3807
3808                                 total += x;
3809                                 nodes[c->node] += x;
3810                         }
3811                         per_cpu[c->node]++;
3812                 }
3813         }
3814
3815         if (flags & SO_ALL) {
3816                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3817                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3818
3819                 if (flags & SO_TOTAL)
3820                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3821                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3822                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3823                                 count_partial(n, count_free);
3824
3825                         else
3826                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3827                         total += x;
3828                         nodes[node] += x;
3829                 }
3830
3831         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3832                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3833                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3834
3835                         if (flags & SO_TOTAL)
3836                                 x = count_partial(n, count_total);
3837                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3838                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3839                         else
3840                                 x = n->nr_partial;
3841                         total += x;
3842                         nodes[node] += x;
3843                 }
3844         }
3845         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3846 #ifdef CONFIG_NUMA
3847         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3848                 if (nodes[node])
3849                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3850                                         node, nodes[node]);
3851 #endif
3852         kfree(nodes);
3853         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3854 }
3855
3856 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3857 {
3858         int node;
3859
3860         for_each_online_node(node) {
3861                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3862
3863                 if (!n)
3864                         continue;
3865
3866                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3867                         return 1;
3868         }
3869         return 0;
3870 }
3871
3872 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3873 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3874
3875 struct slab_attribute {
3876         struct attribute attr;
3877         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3878         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3879 };
3880
3881 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3882         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3883
3884 #define SLAB_ATTR(_name) \
3885         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3886         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3887
3888 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3889 {
3890         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3891 }
3892 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3893
3894 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3895 {
3896         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3897 }
3898 SLAB_ATTR_RO(align);
3899
3900 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3901 {
3902         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3903 }
3904 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3905
3906 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3907 {
3908         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3909 }
3910 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3911
3912 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3913                                 const char *buf, size_t length)
3914 {
3915         unsigned long order;
3916         int err;
3917
3918         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3919         if (err)
3920                 return err;
3921
3922         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3923                 return -EINVAL;
3924
3925         calculate_sizes(s, order);
3926         return length;
3927 }
3928
3929 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3930 {
3931         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3932 }
3933 SLAB_ATTR(order);
3934
3935 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3936 {
3937         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3938 }
3939
3940 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3941                                  size_t length)
3942 {
3943         unsigned long min;
3944         int err;
3945
3946         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3947         if (err)
3948                 return err;
3949
3950         set_min_partial(s, min);
3951         return length;
3952 }
3953 SLAB_ATTR(min_partial);
3954
3955 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3956 {
3957         if (s->ctor) {
3958                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3959
3960                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3961         }
3962         return 0;
3963 }
3964 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3965
3966 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3967 {
3968         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3969 }
3970 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3971
3972 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3973 {
3974         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3975 }
3976 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3977
3978 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3979 {
3980         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3981 }
3982 SLAB_ATTR_RO(partial);
3983
3984 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3985 {
3986         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3987 }
3988 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3989
3990 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3991 {
3992         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3993 }
3994 SLAB_ATTR_RO(objects);
3995
3996 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3997 {
3998         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3999 }
4000 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4001
4002 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4003 {
4004         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4005 }
4006 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4007
4008 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4009 {
4010         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4011 }
4012
4013 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4014                                 const char *buf, size_t length)
4015 {
4016         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4017         if (buf[0] == '1')
4018                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4019         return length;
4020 }
4021 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4022
4023 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4024 {
4025         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4026 }
4027
4028 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4029                                                         size_t length)
4030 {
4031         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4032         if (buf[0] == '1')
4033                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4034         return length;
4035 }
4036 SLAB_ATTR(trace);
4037
4038 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4039 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4040 {
4041         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4042 }
4043
4044 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4045                                                         size_t length)
4046 {
4047         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4048         if (buf[0] == '1')
4049                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4050         return length;
4051 }
4052 SLAB_ATTR(failslab);
4053 #endif
4054
4055 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4056 {
4057         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4058 }
4059
4060 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4061                                 const char *buf, size_t length)
4062 {
4063         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4064         if (buf[0] == '1')
4065                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4066         return length;
4067 }
4068 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4069
4070 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4071 {
4072         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4073 }
4074 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4075
4076 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4077 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4078 {
4079         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4080 }
4081 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4082 #endif
4083
4084 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4085 {
4086         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4087 }
4088 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4089
4090 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4091 {
4092         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4093 }
4094
4095 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4096                                 const char *buf, size_t length)
4097 {
4098         if (any_slab_objects(s))
4099                 return -EBUSY;
4100
4101         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4102         if (buf[0] == '1')
4103                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4104         calculate_sizes(s, -1);
4105         return length;
4106 }
4107 SLAB_ATTR(red_zone);
4108
4109 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4110 {
4111         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4112 }
4113
4114 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4115                                 const char *buf, size_t length)
4116 {
4117         if (any_slab_objects(s))
4118                 return -EBUSY;
4119
4120         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4121         if (buf[0] == '1')
4122                 s->flags |= SLAB_POISON;
4123         calculate_sizes(s, -1);
4124         return length;
4125 }
4126 SLAB_ATTR(poison);
4127
4128 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4129 {
4130         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4131 }
4132
4133 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4134                                 const char *buf, size_t length)
4135 {
4136         if (any_slab_objects(s))
4137                 return -EBUSY;
4138
4139         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4140         if (buf[0] == '1')
4141                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4142         calculate_sizes(s, -1);
4143         return length;
4144 }
4145 SLAB_ATTR(store_user);
4146
4147 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4148 {
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4153                         const char *buf, size_t length)
4154 {
4155         int ret = -EINVAL;
4156
4157         if (buf[0] == '1') {
4158                 ret = validate_slab_cache(s);
4159                 if (ret >= 0)
4160                         ret = length;
4161         }
4162         return ret;
4163 }
4164 SLAB_ATTR(validate);
4165
4166 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4167 {
4168         return 0;
4169 }
4170
4171 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4172                         const char *buf, size_t length)
4173 {
4174         if (buf[0] == '1') {
4175                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4176
4177                 if (rc)
4178                         return rc;
4179         } else
4180                 return -EINVAL;
4181         return length;
4182 }
4183 SLAB_ATTR(shrink);
4184
4185 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4186 {
4187         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4188                 return -ENOSYS;
4189         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4190 }
4191 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4192
4193 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4194 {
4195         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4196                 return -ENOSYS;
4197         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4198 }
4199 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4200
4201 #ifdef CONFIG_NUMA
4202 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4203 {
4204         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4205 }
4206
4207 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4208                                 const char *buf, size_t length)
4209 {
4210         unsigned long ratio;
4211         int err;
4212
4213         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4214         if (err)
4215                 return err;
4216
4217         if (ratio <= 100)
4218                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4219
4220         return length;
4221 }
4222 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4223 #endif
4224
4225 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4226 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4227 {
4228         unsigned long sum  = 0;
4229         int cpu;
4230         int len;
4231         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4232
4233         if (!data)
4234                 return -ENOMEM;
4235
4236         for_each_online_cpu(cpu) {
4237                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4238
4239                 data[cpu] = x;
4240                 sum += x;
4241         }
4242
4243         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4244
4245 #ifdef CONFIG_SMP
4246         for_each_online_cpu(cpu) {
4247                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4248                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4249         }
4250 #endif
4251         kfree(data);
4252         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4253 }
4254
4255 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4256 {
4257         int cpu;
4258
4259         for_each_online_cpu(cpu)
4260                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4261 }
4262
4263 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4264 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4265 {                                                               \
4266         return show_stat(s, buf, si);                           \
4267 }                                                               \
4268 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4269                                 const char *buf, size_t length) \
4270 {                                                               \
4271         if (buf[0] != '0')                                      \
4272                 return -EINVAL;                                 \
4273         clear_stat(s, si);                                      \
4274         return length;                                          \
4275 }                                                               \
4276 SLAB_ATTR(text);                                                \
4277
4278 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4279 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4280 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4281 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4282 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4283 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4284 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4285 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4286 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4287 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4288 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4289 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4290 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4291 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4292 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4293 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4294 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4295 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4296 #endif
4297
4298 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4299         &slab_size_attr.attr,
4300         &object_size_attr.attr,
4301         &objs_per_slab_attr.attr,
4302         &order_attr.attr,
4303         &min_partial_attr.attr,
4304         &objects_attr.attr,
4305         &objects_partial_attr.attr,
4306         &total_objects_attr.attr,
4307         &slabs_attr.attr,
4308         &partial_attr.attr,
4309         &cpu_slabs_attr.attr,
4310         &ctor_attr.attr,
4311         &aliases_attr.attr,
4312         &align_attr.attr,
4313         &sanity_checks_attr.attr,
4314         &trace_attr.attr,
4315         &hwcache_align_attr.attr,
4316         &reclaim_account_attr.attr,
4317         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4318         &red_zone_attr.attr,
4319         &poison_attr.attr,
4320         &store_user_attr.attr,
4321         &validate_attr.attr,
4322         &shrink_attr.attr,
4323         &alloc_calls_attr.attr,
4324         &free_calls_attr.attr,
4325 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4326         &cache_dma_attr.attr,
4327 #endif
4328 #ifdef CONFIG_NUMA
4329         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4330 #endif
4331 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4332         &alloc_fastpath_attr.attr,
4333         &alloc_slowpath_attr.attr,
4334         &free_fastpath_attr.attr,
4335         &free_slowpath_attr.attr,
4336         &free_frozen_attr.attr,
4337         &free_add_partial_attr.attr,
4338         &free_remove_partial_attr.attr,
4339         &alloc_from_partial_attr.attr,
4340         &alloc_slab_attr.attr,
4341         &alloc_refill_attr.attr,
4342         &free_slab_attr.attr,
4343         &cpuslab_flush_attr.attr,
4344         &deactivate_full_attr.attr,
4345         &deactivate_empty_attr.attr,
4346         &deactivate_to_head_attr.attr,
4347         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4348         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4349         &order_fallback_attr.attr,
4350 #endif
4351 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4352         &failslab_attr.attr,
4353 #endif
4354
4355         NULL
4356 };
4357
4358 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4359         .attrs = slab_attrs,
4360 };
4361
4362 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4363                                 struct attribute *attr,
4364                                 char *buf)
4365 {
4366         struct slab_attribute *attribute;
4367         struct kmem_cache *s;
4368         int err;
4369
4370         attribute = to_slab_attr(attr);
4371         s = to_slab(kobj);
4372
4373         if (!attribute->show)
4374                 return -EIO;
4375
4376         err = attribute->show(s, buf);
4377
4378         return err;
4379 }
4380
4381 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4382                                 struct attribute *attr,
4383                                 const char *buf, size_t len)
4384 {
4385         struct slab_attribute *attribute;
4386         struct kmem_cache *s;
4387         int err;
4388
4389         attribute = to_slab_attr(attr);
4390         s = to_slab(kobj);
4391
4392         if (!attribute->store)
4393                 return -EIO;
4394
4395         err = attribute->store(s, buf, len);
4396
4397         return err;
4398 }
4399
4400 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4401 {
4402         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4403
4404         kfree(s->name);
4405         kfree(s);
4406 }
4407
4408 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4409         .show = slab_attr_show,
4410         .store = slab_attr_store,
4411 };
4412
4413 static struct kobj_type slab_ktype = {
4414         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4415         .release = kmem_cache_release
4416 };
4417
4418 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4419 {
4420         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4421
4422         if (ktype == &slab_ktype)
4423                 return 1;
4424         return 0;
4425 }
4426
4427 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4428         .filter = uevent_filter,
4429 };
4430
4431 static struct kset *slab_kset;
4432
4433 #define ID_STR_LENGTH 64
4434
4435 /* Create a unique string id for a slab cache:
4436  *
4437  * Format       :[flags-]size
4438  */
4439 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4440 {
4441         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4442         char *p = name;
4443
4444         BUG_ON(!name);
4445
4446         *p++ = ':';
4447         /*
4448          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4449          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4450          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4451          * are matched during merging to guarantee that the id is
4452          * unique.
4453          */
4454         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4455                 *p++ = 'd';
4456         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4457                 *p++ = 'a';
4458         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4459                 *p++ = 'F';
4460         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4461                 *p++ = 't';
4462         if (p != name + 1)
4463                 *p++ = '-';
4464         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4465         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4466         return name;
4467 }
4468
4469 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4470 {
4471         int err;
4472         const char *name;
4473         int unmergeable;
4474
4475         if (slab_state < SYSFS)
4476                 /* Defer until later */
4477                 return 0;
4478
4479         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4480         if (unmergeable) {
4481                 /*
4482                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4483                  * This is typically the case for debug situations. In that
4484                  * case we can catch duplicate names easily.
4485                  */
4486                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4487                 name = s->name;
4488         } else {
4489                 /*
4490                  * Create a unique name for the slab as a target
4491                  * for the symlinks.
4492                  */
4493                 name = create_unique_id(s);
4494         }
4495
4496         s->kobj.kset = slab_kset;
4497         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4498         if (err) {
4499                 kobject_put(&s->kobj);
4500                 return err;
4501         }
4502
4503         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4504         if (err) {
4505                 kobject_del(&s->kobj);
4506                 kobject_put(&s->kobj);
4507                 return err;
4508         }
4509         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4510         if (!unmergeable) {
4511                 /* Setup first alias */
4512                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4513                 kfree(name);
4514         }
4515         return 0;
4516 }
4517
4518 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4519 {
4520         if (slab_state < SYSFS)
4521                 /*
4522                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4523                  * cache from sysfs.
4524                  */
4525                 return;
4526
4527         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4528         kobject_del(&s->kobj);
4529         kobject_put(&s->kobj);
4530 }
4531
4532 /*
4533  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4534  * available lest we lose that information.
4535  */
4536 struct saved_alias {
4537         struct kmem_cache *s;
4538         const char *name;
4539         struct saved_alias *next;
4540 };
4541
4542 static struct saved_alias *alias_list;
4543
4544 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4545 {
4546         struct saved_alias *al;
4547
4548         if (slab_state == SYSFS) {
4549                 /*
4550                  * If we have a leftover link then remove it.
4551                  */
4552                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4553                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4554         }
4555
4556         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4557         if (!al)
4558                 return -ENOMEM;
4559
4560         al->s = s;
4561         al->name = name;
4562         al->next = alias_list;
4563         alias_list = al;
4564         return 0;
4565 }
4566
4567 static int __init slab_sysfs_init(void)
4568 {
4569         struct kmem_cache *s;
4570         int err;
4571
4572         down_write(&slub_lock);
4573
4574         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4575         if (!slab_kset) {
4576                 up_write(&slub_lock);
4577                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4578                 return -ENOSYS;
4579         }
4580
4581         slab_state = SYSFS;
4582
4583         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4584                 err = sysfs_slab_add(s);
4585                 if (err)
4586                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4587                                                 " to sysfs\n", s->name);
4588         }
4589
4590         while (alias_list) {
4591                 struct saved_alias *al = alias_list;
4592
4593                 alias_list = alias_list->next;
4594                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4595                 if (err)
4596                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4597                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4598                 kfree(al);
4599         }
4600
4601         up_write(&slub_lock);
4602         resiliency_test();
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 __initcall(slab_sysfs_init);
4607 #endif
4608
4609 /*
4610  * The /proc/slabinfo ABI
4611  */
4612 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4613 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4614 {
4615         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4616         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4617                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4618         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4619         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4620         seq_putc(m, '\n');
4621 }
4622
4623 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4624 {
4625         loff_t n = *pos;
4626
4627         down_read(&slub_lock);
4628         if (!n)
4629                 print_slabinfo_header(m);
4630
4631         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4632 }
4633
4634 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4635 {
4636         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4637 }
4638
4639 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4640 {
4641         up_read(&slub_lock);
4642 }
4643
4644 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4645 {
4646         unsigned long nr_partials = 0;
4647         unsigned long nr_slabs = 0;
4648         unsigned long nr_inuse = 0;
4649         unsigned long nr_objs = 0;
4650         unsigned long nr_free = 0;
4651         struct kmem_cache *s;
4652         int node;
4653
4654         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4655
4656         for_each_online_node(node) {
4657                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4658
4659                 if (!n)
4660                         continue;
4661
4662                 nr_partials += n->nr_partial;
4663                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4664                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4665                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4666         }
4667
4668         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4669
4670         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4671                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4672                    (1 << oo_order(s->oo)));
4673         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4674         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4675                    0UL);
4676         seq_putc(m, '\n');
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4681         .start = s_start,
4682         .next = s_next,
4683         .stop = s_stop,
4684         .show = s_show,
4685 };
4686
4687 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4688 {
4689         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4690 }
4691
4692 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4693         .open           = slabinfo_open,
4694         .read           = seq_read,
4695         .llseek         = seq_lseek,
4696         .release        = seq_release,
4697 };
4698
4699 static int __init slab_proc_init(void)
4700 {
4701         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4702         return 0;
4703 }
4704 module_init(slab_proc_init);
4705 #endif /* CONFIG_SLABINFO */