b244a5a11a98a19b7d43c03004a16b82f0b29b00
[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);
213 }
214
215 #endif
216
217 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
218 {
219 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
220         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
221 #endif
222 }
223
224 /********************************************************************
225  *                      Core slab cache functions
226  *******************************************************************/
227
228 int slab_is_available(void)
229 {
230         return slab_state >= UP;
231 }
232
233 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
234 {
235 #ifdef CONFIG_NUMA
236         return s->node[node];
237 #else
238         return &s->local_node;
239 #endif
240 }
241
242 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
243 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
244                                 struct page *page, const void *object)
245 {
246         void *base;
247
248         if (!object)
249                 return 1;
250
251         base = page_address(page);
252         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
253                 (object - base) % s->size) {
254                 return 0;
255         }
256
257         return 1;
258 }
259
260 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
261 {
262         return *(void **)(object + s->offset);
263 }
264
265 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
266 {
267         *(void **)(object + s->offset) = fp;
268 }
269
270 /* Loop over all objects in a slab */
271 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
272         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
273                         __p += (__s)->size)
274
275 /* Scan freelist */
276 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
277         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
278
279 /* Determine object index from a given position */
280 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
281 {
282         return (p - addr) / s->size;
283 }
284
285 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
286                                                 unsigned long size)
287 {
288         struct kmem_cache_order_objects x = {
289                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
290         };
291
292         return x;
293 }
294
295 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
296 {
297         return x.x >> OO_SHIFT;
298 }
299
300 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
301 {
302         return x.x & OO_MASK;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
306 /*
307  * Debug settings:
308  */
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
310 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
311 #else
312 static int slub_debug;
313 #endif
314
315 static char *slub_debug_slabs;
316 static int disable_higher_order_debug;
317
318 /*
319  * Object debugging
320  */
321 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
322 {
323         int i, offset;
324         int newline = 1;
325         char ascii[17];
326
327         ascii[16] = 0;
328
329         for (i = 0; i < length; i++) {
330                 if (newline) {
331                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
332                         newline = 0;
333                 }
334                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
335                 offset = i % 16;
336                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
337                 if (offset == 15) {
338                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
339                         newline = 1;
340                 }
341         }
342         if (!newline) {
343                 i %= 16;
344                 while (i < 16) {
345                         printk(KERN_CONT "   ");
346                         ascii[i] = ' ';
347                         i++;
348                 }
349                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
350         }
351 }
352
353 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
354         enum track_item alloc)
355 {
356         struct track *p;
357
358         if (s->offset)
359                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
360         else
361                 p = object + s->inuse;
362
363         return p + alloc;
364 }
365
366 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
367                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
368 {
369         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
370
371         if (addr) {
372                 p->addr = addr;
373                 p->cpu = smp_processor_id();
374                 p->pid = current->pid;
375                 p->when = jiffies;
376         } else
377                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
378 }
379
380 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
381 {
382         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
383                 return;
384
385         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
386         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
387 }
388
389 static void print_track(const char *s, struct track *t)
390 {
391         if (!t->addr)
392                 return;
393
394         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
395                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
396 }
397
398 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
399 {
400         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
401                 return;
402
403         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
404         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
405 }
406
407 static void print_page_info(struct page *page)
408 {
409         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
410                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
411
412 }
413
414 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
415 {
416         va_list args;
417         char buf[100];
418
419         va_start(args, fmt);
420         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
421         va_end(args);
422         printk(KERN_ERR "========================================"
423                         "=====================================\n");
424         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
425         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
426                         "-------------------------------------\n\n");
427 }
428
429 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
430 {
431         va_list args;
432         char buf[100];
433
434         va_start(args, fmt);
435         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
436         va_end(args);
437         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
438 }
439
440 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
441 {
442         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
443         u8 *addr = page_address(page);
444
445         print_tracking(s, p);
446
447         print_page_info(page);
448
449         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
450                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
451
452         if (p > addr + 16)
453                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
454
455         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
456
457         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
458                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
459                         s->inuse - s->objsize);
460
461         if (s->offset)
462                 off = s->offset + sizeof(void *);
463         else
464                 off = s->inuse;
465
466         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
467                 off += 2 * sizeof(struct track);
468
469         if (off != s->size)
470                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
471                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
472
473         dump_stack();
474 }
475
476 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
477                         u8 *object, char *reason)
478 {
479         slab_bug(s, "%s", reason);
480         print_trailer(s, page, object);
481 }
482
483 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
484 {
485         va_list args;
486         char buf[100];
487
488         va_start(args, fmt);
489         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
490         va_end(args);
491         slab_bug(s, "%s", buf);
492         print_page_info(page);
493         dump_stack();
494 }
495
496 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
497 {
498         u8 *p = object;
499
500         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
501                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
502                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
503         }
504
505         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
506                 memset(p + s->objsize,
507                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
508                         s->inuse - s->objsize);
509 }
510
511 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
512 {
513         while (bytes) {
514                 if (*start != (u8)value)
515                         return start;
516                 start++;
517                 bytes--;
518         }
519         return NULL;
520 }
521
522 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
523                                                 void *from, void *to)
524 {
525         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
526         memset(from, data, to - from);
527 }
528
529 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
530                         u8 *object, char *what,
531                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
532 {
533         u8 *fault;
534         u8 *end;
535
536         fault = check_bytes(start, value, bytes);
537         if (!fault)
538                 return 1;
539
540         end = start + bytes;
541         while (end > fault && end[-1] == value)
542                 end--;
543
544         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
545         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
546                                         fault, end - 1, fault[0], value);
547         print_trailer(s, page, object);
548
549         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
550         return 0;
551 }
552
553 /*
554  * Object layout:
555  *
556  * object address
557  *      Bytes of the object to be managed.
558  *      If the freepointer may overlay the object then the free
559  *      pointer is the first word of the object.
560  *
561  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
562  *      0xa5 (POISON_END)
563  *
564  * object + s->objsize
565  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
566  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
567  *      objsize == inuse.
568  *
569  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
570  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
571  *
572  * object + s->inuse
573  *      Meta data starts here.
574  *
575  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
576  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
577  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
578  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
579  *              before the word boundary.
580  *
581  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
582  *
583  * object + s->size
584  *      Nothing is used beyond s->size.
585  *
586  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
587  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
588  * may be used with merged slabcaches.
589  */
590
591 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
592 {
593         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
594
595         if (s->offset)
596                 /* Freepointer is placed after the object. */
597                 off += sizeof(void *);
598
599         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
600                 /* We also have user information there */
601                 off += 2 * sizeof(struct track);
602
603         if (s->size == off)
604                 return 1;
605
606         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
607                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
608 }
609
610 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
611 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
612 {
613         u8 *start;
614         u8 *fault;
615         u8 *end;
616         int length;
617         int remainder;
618
619         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
620                 return 1;
621
622         start = page_address(page);
623         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
624         end = start + length;
625         remainder = length % s->size;
626         if (!remainder)
627                 return 1;
628
629         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
630         if (!fault)
631                 return 1;
632         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
633                 end--;
634
635         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
636         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
637
638         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
639         return 0;
640 }
641
642 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
643                                         void *object, int active)
644 {
645         u8 *p = object;
646         u8 *endobject = object + s->objsize;
647
648         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
649                 unsigned int red =
650                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
651
652                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
653                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
654                         return 0;
655         } else {
656                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
657                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
658                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
659                 }
660         }
661
662         if (s->flags & SLAB_POISON) {
663                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
664                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
665                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
666                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
667                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
668                         return 0;
669                 /*
670                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
671                  */
672                 check_pad_bytes(s, page, p);
673         }
674
675         if (!s->offset && active)
676                 /*
677                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
678                  * freepointer while object is allocated.
679                  */
680                 return 1;
681
682         /* Check free pointer validity */
683         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
684                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
685                 /*
686                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
687                  * of the free objects in this slab. May cause
688                  * another error because the object count is now wrong.
689                  */
690                 set_freepointer(s, p, NULL);
691                 return 0;
692         }
693         return 1;
694 }
695
696 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
697 {
698         int maxobj;
699
700         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
701
702         if (!PageSlab(page)) {
703                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
704                 return 0;
705         }
706
707         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
708         if (page->objects > maxobj) {
709                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
710                         s->name, page->objects, maxobj);
711                 return 0;
712         }
713         if (page->inuse > page->objects) {
714                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
715                         s->name, page->inuse, page->objects);
716                 return 0;
717         }
718         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
719         slab_pad_check(s, page);
720         return 1;
721 }
722
723 /*
724  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
725  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
726  */
727 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
728 {
729         int nr = 0;
730         void *fp = page->freelist;
731         void *object = NULL;
732         unsigned long max_objects;
733
734         while (fp && nr <= page->objects) {
735                 if (fp == search)
736                         return 1;
737                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
738                         if (object) {
739                                 object_err(s, page, object,
740                                         "Freechain corrupt");
741                                 set_freepointer(s, object, NULL);
742                                 break;
743                         } else {
744                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
745                                 page->freelist = NULL;
746                                 page->inuse = page->objects;
747                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
748                                 return 0;
749                         }
750                         break;
751                 }
752                 object = fp;
753                 fp = get_freepointer(s, object);
754                 nr++;
755         }
756
757         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
758         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
759                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
760
761         if (page->objects != max_objects) {
762                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
763                         "should be %d", page->objects, max_objects);
764                 page->objects = max_objects;
765                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
766         }
767         if (page->inuse != page->objects - nr) {
768                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
769                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
770                 page->inuse = page->objects - nr;
771                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
772         }
773         return search == NULL;
774 }
775
776 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
777                                                                 int alloc)
778 {
779         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
780                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
781                         s->name,
782                         alloc ? "alloc" : "free",
783                         object, page->inuse,
784                         page->freelist);
785
786                 if (!alloc)
787                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
788
789                 dump_stack();
790         }
791 }
792
793 /*
794  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
795  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
796  */
797 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
798 {
799         flags &= gfp_allowed_mask;
800         lockdep_trace_alloc(flags);
801         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
802
803         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
804 }
805
806 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
807 {
808         flags &= gfp_allowed_mask;
809         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
810         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
811 }
812
813 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
814 {
815         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
816 }
817
818 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
819 {
820         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
821         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
822         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
823                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
824 }
825
826 /*
827  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
828  */
829 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
830 {
831         spin_lock(&n->list_lock);
832         list_add(&page->lru, &n->full);
833         spin_unlock(&n->list_lock);
834 }
835
836 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
837 {
838         struct kmem_cache_node *n;
839
840         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
841                 return;
842
843         n = get_node(s, page_to_nid(page));
844
845         spin_lock(&n->list_lock);
846         list_del(&page->lru);
847         spin_unlock(&n->list_lock);
848 }
849
850 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
851 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
852 {
853         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
854
855         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
856 }
857
858 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
859 {
860         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
861 }
862
863 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
864 {
865         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
866
867         /*
868          * May be called early in order to allocate a slab for the
869          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
870          * dilemma by deferring the increment of the count during
871          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
872          */
873         if (!NUMA_BUILD || n) {
874                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
875                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
876         }
877 }
878 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
879 {
880         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
881
882         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
883         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
884 }
885
886 /* Object debug checks for alloc/free paths */
887 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
888                                                                 void *object)
889 {
890         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
891                 return;
892
893         init_object(s, object, 0);
894         init_tracking(s, object);
895 }
896
897 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
898                                         void *object, unsigned long addr)
899 {
900         if (!check_slab(s, page))
901                 goto bad;
902
903         if (!on_freelist(s, page, object)) {
904                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
905                 goto bad;
906         }
907
908         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
909                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
910                 goto bad;
911         }
912
913         if (!check_object(s, page, object, 0))
914                 goto bad;
915
916         /* Success perform special debug activities for allocs */
917         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
918                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
919         trace(s, page, object, 1);
920         init_object(s, object, 1);
921         return 1;
922
923 bad:
924         if (PageSlab(page)) {
925                 /*
926                  * If this is a slab page then lets do the best we can
927                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
928                  * as used avoids touching the remaining objects.
929                  */
930                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
931                 page->inuse = page->objects;
932                 page->freelist = NULL;
933         }
934         return 0;
935 }
936
937 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
938                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
939 {
940         if (!check_slab(s, page))
941                 goto fail;
942
943         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
944                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
945                 goto fail;
946         }
947
948         if (on_freelist(s, page, object)) {
949                 object_err(s, page, object, "Object already free");
950                 goto fail;
951         }
952
953         if (!check_object(s, page, object, 1))
954                 return 0;
955
956         if (unlikely(s != page->slab)) {
957                 if (!PageSlab(page)) {
958                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
959                                 "outside of slab", object);
960                 } else if (!page->slab) {
961                         printk(KERN_ERR
962                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
963                                                 object);
964                         dump_stack();
965                 } else
966                         object_err(s, page, object,
967                                         "page slab pointer corrupt.");
968                 goto fail;
969         }
970
971         /* Special debug activities for freeing objects */
972         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
973                 remove_full(s, page);
974         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
975                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
976         trace(s, page, object, 0);
977         init_object(s, object, 0);
978         return 1;
979
980 fail:
981         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
982         return 0;
983 }
984
985 static int __init setup_slub_debug(char *str)
986 {
987         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
988         if (*str++ != '=' || !*str)
989                 /*
990                  * No options specified. Switch on full debugging.
991                  */
992                 goto out;
993
994         if (*str == ',')
995                 /*
996                  * No options but restriction on slabs. This means full
997                  * debugging for slabs matching a pattern.
998                  */
999                 goto check_slabs;
1000
1001         if (tolower(*str) == 'o') {
1002                 /*
1003                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1004                  * would increase as a result.
1005                  */
1006                 disable_higher_order_debug = 1;
1007                 goto out;
1008         }
1009
1010         slub_debug = 0;
1011         if (*str == '-')
1012                 /*
1013                  * Switch off all debugging measures.
1014                  */
1015                 goto out;
1016
1017         /*
1018          * Determine which debug features should be switched on
1019          */
1020         for (; *str && *str != ','; str++) {
1021                 switch (tolower(*str)) {
1022                 case 'f':
1023                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1024                         break;
1025                 case 'z':
1026                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1027                         break;
1028                 case 'p':
1029                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1030                         break;
1031                 case 'u':
1032                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1033                         break;
1034                 case 't':
1035                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1036                         break;
1037                 case 'a':
1038                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1039                         break;
1040                 default:
1041                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1042                                 "unknown. skipped\n", *str);
1043                 }
1044         }
1045
1046 check_slabs:
1047         if (*str == ',')
1048                 slub_debug_slabs = str + 1;
1049 out:
1050         return 1;
1051 }
1052
1053 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1054
1055 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1056         unsigned long flags, const char *name,
1057         void (*ctor)(void *))
1058 {
1059         /*
1060          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1061          */
1062         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1063                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1064                 flags |= slub_debug;
1065
1066         return flags;
1067 }
1068 #else
1069 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1070                         struct page *page, void *object) {}
1071
1072 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1073         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1074
1075 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1076         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1077
1078 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1079                         { return 1; }
1080 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1081                         void *object, int active) { return 1; }
1082 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1083 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1084         unsigned long flags, const char *name,
1085         void (*ctor)(void *))
1086 {
1087         return flags;
1088 }
1089 #define slub_debug 0
1090
1091 #define disable_higher_order_debug 0
1092
1093 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1094                                                         { return 0; }
1095 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1096                                                         { return 0; }
1097 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1098                                                         int objects) {}
1099 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1100                                                         int objects) {}
1101
1102 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1103                                                         { return 0; }
1104
1105 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1106                 void *object) {}
1107
1108 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1109
1110 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1111                 void *object) {}
1112
1113 #endif
1114
1115 /*
1116  * Slab allocation and freeing
1117  */
1118 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1119                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1120 {
1121         int order = oo_order(oo);
1122
1123         flags |= __GFP_NOTRACK;
1124
1125         if (node == NUMA_NO_NODE)
1126                 return alloc_pages(flags, order);
1127         else
1128                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1129 }
1130
1131 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1132 {
1133         struct page *page;
1134         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1135         gfp_t alloc_gfp;
1136
1137         flags |= s->allocflags;
1138
1139         /*
1140          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1141          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1142          */
1143         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1144
1145         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1146         if (unlikely(!page)) {
1147                 oo = s->min;
1148                 /*
1149                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1150                  * Try a lower order alloc if possible
1151                  */
1152                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1153                 if (!page)
1154                         return NULL;
1155
1156                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1157         }
1158
1159         if (kmemcheck_enabled
1160                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1161                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1162
1163                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1164
1165                 /*
1166                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1167                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1168                  */
1169                 if (s->ctor)
1170                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1171                 else
1172                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1173         }
1174
1175         page->objects = oo_objects(oo);
1176         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1177                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1178                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1179                 1 << oo_order(oo));
1180
1181         return page;
1182 }
1183
1184 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1185                                 void *object)
1186 {
1187         setup_object_debug(s, page, object);
1188         if (unlikely(s->ctor))
1189                 s->ctor(object);
1190 }
1191
1192 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1193 {
1194         struct page *page;
1195         void *start;
1196         void *last;
1197         void *p;
1198
1199         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1200
1201         page = allocate_slab(s,
1202                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1203         if (!page)
1204                 goto out;
1205
1206         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1207         page->slab = s;
1208         page->flags |= 1 << PG_slab;
1209
1210         start = page_address(page);
1211
1212         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1213                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1214
1215         last = start;
1216         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1217                 setup_object(s, page, last);
1218                 set_freepointer(s, last, p);
1219                 last = p;
1220         }
1221         setup_object(s, page, last);
1222         set_freepointer(s, last, NULL);
1223
1224         page->freelist = start;
1225         page->inuse = 0;
1226 out:
1227         return page;
1228 }
1229
1230 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1231 {
1232         int order = compound_order(page);
1233         int pages = 1 << order;
1234
1235         if (kmem_cache_debug(s)) {
1236                 void *p;
1237
1238                 slab_pad_check(s, page);
1239                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1240                                                 page->objects)
1241                         check_object(s, page, p, 0);
1242         }
1243
1244         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1245
1246         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1247                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1248                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1249                 -pages);
1250
1251         __ClearPageSlab(page);
1252         reset_page_mapcount(page);
1253         if (current->reclaim_state)
1254                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1255         __free_pages(page, order);
1256 }
1257
1258 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1259 {
1260         struct page *page;
1261
1262         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1263         __free_slab(page->slab, page);
1264 }
1265
1266 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1267 {
1268         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1269                 /*
1270                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1271                  */
1272                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1273
1274                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1275         } else
1276                 __free_slab(s, page);
1277 }
1278
1279 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1280 {
1281         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1282         free_slab(s, page);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Per slab locking using the pagelock
1287  */
1288 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1289 {
1290         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1291 }
1292
1293 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1294 {
1295         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1296 }
1297
1298 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1299 {
1300         int rc = 1;
1301
1302         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1303         return rc;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Management of partially allocated slabs
1308  */
1309 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1310                                 struct page *page, int tail)
1311 {
1312         spin_lock(&n->list_lock);
1313         n->nr_partial++;
1314         if (tail)
1315                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1316         else
1317                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1318         spin_unlock(&n->list_lock);
1319 }
1320
1321 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1322 {
1323         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1324
1325         spin_lock(&n->list_lock);
1326         list_del(&page->lru);
1327         n->nr_partial--;
1328         spin_unlock(&n->list_lock);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Lock slab and remove from the partial list.
1333  *
1334  * Must hold list_lock.
1335  */
1336 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1337                                                         struct page *page)
1338 {
1339         if (slab_trylock(page)) {
1340                 list_del(&page->lru);
1341                 n->nr_partial--;
1342                 __SetPageSlubFrozen(page);
1343                 return 1;
1344         }
1345         return 0;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1350  */
1351 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1352 {
1353         struct page *page;
1354
1355         /*
1356          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1357          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1358          * partial slab and there is none available then get_partials()
1359          * will return NULL.
1360          */
1361         if (!n || !n->nr_partial)
1362                 return NULL;
1363
1364         spin_lock(&n->list_lock);
1365         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1366                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1367                         goto out;
1368         page = NULL;
1369 out:
1370         spin_unlock(&n->list_lock);
1371         return page;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1376  */
1377 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1378 {
1379 #ifdef CONFIG_NUMA
1380         struct zonelist *zonelist;
1381         struct zoneref *z;
1382         struct zone *zone;
1383         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1384         struct page *page;
1385
1386         /*
1387          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1388          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1389          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1390          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1391          *
1392          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1393          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1394          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1395          * from other nodes and filled up.
1396          *
1397          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1398          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1399          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1400          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1401          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1402          * with available objects.
1403          */
1404         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1405                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1406                 return NULL;
1407
1408         get_mems_allowed();
1409         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1410         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1411                 struct kmem_cache_node *n;
1412
1413                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1414
1415                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1416                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1417                         page = get_partial_node(n);
1418                         if (page) {
1419                                 put_mems_allowed();
1420                                 return page;
1421                         }
1422                 }
1423         }
1424         put_mems_allowed();
1425 #endif
1426         return NULL;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Get a partial page, lock it and return it.
1431  */
1432 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1433 {
1434         struct page *page;
1435         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1436
1437         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1438         if (page || node != -1)
1439                 return page;
1440
1441         return get_any_partial(s, flags);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Move a page back to the lists.
1446  *
1447  * Must be called with the slab lock held.
1448  *
1449  * On exit the slab lock will have been dropped.
1450  */
1451 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1452 {
1453         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1454
1455         __ClearPageSlubFrozen(page);
1456         if (page->inuse) {
1457
1458                 if (page->freelist) {
1459                         add_partial(n, page, tail);
1460                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1461                 } else {
1462                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1463                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1464                                 add_full(n, page);
1465                 }
1466                 slab_unlock(page);
1467         } else {
1468                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1469                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1470                         /*
1471                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1472                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1473                          * to come after the other slabs with objects in
1474                          * so that the others get filled first. That way the
1475                          * size of the partial list stays small.
1476                          *
1477                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1478                          * the partial list.
1479                          */
1480                         add_partial(n, page, 1);
1481                         slab_unlock(page);
1482                 } else {
1483                         slab_unlock(page);
1484                         stat(s, FREE_SLAB);
1485                         discard_slab(s, page);
1486                 }
1487         }
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Remove the cpu slab
1492  */
1493 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1494 {
1495         struct page *page = c->page;
1496         int tail = 1;
1497
1498         if (page->freelist)
1499                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1500         /*
1501          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1502          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1503          * to occur.
1504          */
1505         while (unlikely(c->freelist)) {
1506                 void **object;
1507
1508                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1509
1510                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1511                 object = c->freelist;
1512                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1513
1514                 /* And put onto the regular freelist */
1515                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1516                 page->freelist = object;
1517                 page->inuse--;
1518         }
1519         c->page = NULL;
1520         unfreeze_slab(s, page, tail);
1521 }
1522
1523 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1524 {
1525         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1526         slab_lock(c->page);
1527         deactivate_slab(s, c);
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Flush cpu slab.
1532  *
1533  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1534  */
1535 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1536 {
1537         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1538
1539         if (likely(c && c->page))
1540                 flush_slab(s, c);
1541 }
1542
1543 static void flush_cpu_slab(void *d)
1544 {
1545         struct kmem_cache *s = d;
1546
1547         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1548 }
1549
1550 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1551 {
1552         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1557  * locality expectations.
1558  */
1559 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1560 {
1561 #ifdef CONFIG_NUMA
1562         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1563                 return 0;
1564 #endif
1565         return 1;
1566 }
1567
1568 static int count_free(struct page *page)
1569 {
1570         return page->objects - page->inuse;
1571 }
1572
1573 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1574                                         int (*get_count)(struct page *))
1575 {
1576         unsigned long flags;
1577         unsigned long x = 0;
1578         struct page *page;
1579
1580         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1581         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1582                 x += get_count(page);
1583         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1584         return x;
1585 }
1586
1587 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1588 {
1589 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1590         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1591 #else
1592         return 0;
1593 #endif
1594 }
1595
1596 static noinline void
1597 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1598 {
1599         int node;
1600
1601         printk(KERN_WARNING
1602                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1603                 nid, gfpflags);
1604         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1605                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1606                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1607
1608         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1609                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1610                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1611
1612         for_each_online_node(node) {
1613                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1614                 unsigned long nr_slabs;
1615                 unsigned long nr_objs;
1616                 unsigned long nr_free;
1617
1618                 if (!n)
1619                         continue;
1620
1621                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1622                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1623                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1624
1625                 printk(KERN_WARNING
1626                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1627                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1628         }
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1633  * debugging duties.
1634  *
1635  * Interrupts are disabled.
1636  *
1637  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1638  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1639  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1640  *
1641  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1642  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1643  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1644  *
1645  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1646  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1647  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1648  */
1649 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1650                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1651 {
1652         void **object;
1653         struct page *new;
1654
1655         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1656         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1657
1658         if (!c->page)
1659                 goto new_slab;
1660
1661         slab_lock(c->page);
1662         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1663                 goto another_slab;
1664
1665         stat(s, ALLOC_REFILL);
1666
1667 load_freelist:
1668         object = c->page->freelist;
1669         if (unlikely(!object))
1670                 goto another_slab;
1671         if (kmem_cache_debug(s))
1672                 goto debug;
1673
1674         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1675         c->page->inuse = c->page->objects;
1676         c->page->freelist = NULL;
1677         c->node = page_to_nid(c->page);
1678 unlock_out:
1679         slab_unlock(c->page);
1680         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1681         return object;
1682
1683 another_slab:
1684         deactivate_slab(s, c);
1685
1686 new_slab:
1687         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1688         if (new) {
1689                 c->page = new;
1690                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1691                 goto load_freelist;
1692         }
1693
1694         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1695         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1696                 local_irq_enable();
1697
1698         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1699
1700         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1701                 local_irq_disable();
1702
1703         if (new) {
1704                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1705                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1706                 if (c->page)
1707                         flush_slab(s, c);
1708                 slab_lock(new);
1709                 __SetPageSlubFrozen(new);
1710                 c->page = new;
1711                 goto load_freelist;
1712         }
1713         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1714                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1715         return NULL;
1716 debug:
1717         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1718                 goto another_slab;
1719
1720         c->page->inuse++;
1721         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1722         c->node = -1;
1723         goto unlock_out;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1728  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1729  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1730  *
1731  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1732  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1733  *
1734  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1735  */
1736 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1737                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1738 {
1739         void **object;
1740         struct kmem_cache_cpu *c;
1741         unsigned long flags;
1742
1743         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1744                 return NULL;
1745
1746         local_irq_save(flags);
1747         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1748         object = c->freelist;
1749         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1750
1751                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1752
1753         else {
1754                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1755                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1756         }
1757         local_irq_restore(flags);
1758
1759         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1760                 memset(object, 0, s->objsize);
1761
1762         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1763
1764         return object;
1765 }
1766
1767 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1768 {
1769         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1770
1771         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1772
1773         return ret;
1774 }
1775 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1776
1777 #ifdef CONFIG_TRACING
1778 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1779 {
1780         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1781 }
1782 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1783 #endif
1784
1785 #ifdef CONFIG_NUMA
1786 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1787 {
1788         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1789
1790         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1791                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1792
1793         return ret;
1794 }
1795 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1796 #endif
1797
1798 #ifdef CONFIG_TRACING
1799 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1800                                     gfp_t gfpflags,
1801                                     int node)
1802 {
1803         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1806 #endif
1807
1808 /*
1809  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1810  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1811  *
1812  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1813  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1814  * handling required then we can return immediately.
1815  */
1816 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1817                         void *x, unsigned long addr)
1818 {
1819         void *prior;
1820         void **object = (void *)x;
1821
1822         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1823         slab_lock(page);
1824
1825         if (kmem_cache_debug(s))
1826                 goto debug;
1827
1828 checks_ok:
1829         prior = page->freelist;
1830         set_freepointer(s, object, prior);
1831         page->freelist = object;
1832         page->inuse--;
1833
1834         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1835                 stat(s, FREE_FROZEN);
1836                 goto out_unlock;
1837         }
1838
1839         if (unlikely(!page->inuse))
1840                 goto slab_empty;
1841
1842         /*
1843          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1844          * then add it.
1845          */
1846         if (unlikely(!prior)) {
1847                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1848                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1849         }
1850
1851 out_unlock:
1852         slab_unlock(page);
1853         return;
1854
1855 slab_empty:
1856         if (prior) {
1857                 /*
1858                  * Slab still on the partial list.
1859                  */
1860                 remove_partial(s, page);
1861                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1862         }
1863         slab_unlock(page);
1864         stat(s, FREE_SLAB);
1865         discard_slab(s, page);
1866         return;
1867
1868 debug:
1869         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1870                 goto out_unlock;
1871         goto checks_ok;
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1876  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1877  *
1878  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1879  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1880  * the item before.
1881  *
1882  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1883  * with all sorts of special processing.
1884  */
1885 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1886                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1887 {
1888         void **object = (void *)x;
1889         struct kmem_cache_cpu *c;
1890         unsigned long flags;
1891
1892         slab_free_hook(s, x);
1893
1894         local_irq_save(flags);
1895         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1896
1897         slab_free_hook_irq(s, x);
1898
1899         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1900                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1901                 c->freelist = object;
1902                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1903         } else
1904                 __slab_free(s, page, x, addr);
1905
1906         local_irq_restore(flags);
1907 }
1908
1909 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1910 {
1911         struct page *page;
1912
1913         page = virt_to_head_page(x);
1914
1915         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1916
1917         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1920
1921 /* Figure out on which slab page the object resides */
1922 static struct page *get_object_page(const void *x)
1923 {
1924         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1925
1926         if (!PageSlab(page))
1927                 return NULL;
1928
1929         return page;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1934  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1935  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1936  * another.
1937  *
1938  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1939  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1940  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1941  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1942  * locking overhead.
1943  */
1944
1945 /*
1946  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1947  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1948  * and increases the number of allocations possible without having to
1949  * take the list_lock.
1950  */
1951 static int slub_min_order;
1952 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1953 static int slub_min_objects;
1954
1955 /*
1956  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1957  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1958  */
1959 static int slub_nomerge;
1960
1961 /*
1962  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1963  *
1964  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1965  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1966  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1967  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1968  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1969  * would be wasted.
1970  *
1971  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1972  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1973  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1974  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1975  *
1976  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1977  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1978  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1979  * of space in favor of a small page order.
1980  *
1981  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1982  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1983  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1984  * the smallest order which will fit the object.
1985  */
1986 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1987                                 int max_order, int fract_leftover)
1988 {
1989         int order;
1990         int rem;
1991         int min_order = slub_min_order;
1992
1993         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1994                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1995
1996         for (order = max(min_order,
1997                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1998                         order <= max_order; order++) {
1999
2000                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2001
2002                 if (slab_size < min_objects * size)
2003                         continue;
2004
2005                 rem = slab_size % size;
2006
2007                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2008                         break;
2009
2010         }
2011
2012         return order;
2013 }
2014
2015 static inline int calculate_order(int size)
2016 {
2017         int order;
2018         int min_objects;
2019         int fraction;
2020         int max_objects;
2021
2022         /*
2023          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2024          * works by first attempting to generate a layout with
2025          * the best configuration and backing off gradually.
2026          *
2027          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2028          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2029          */
2030         min_objects = slub_min_objects;
2031         if (!min_objects)
2032                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2033         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2034         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2035
2036         while (min_objects > 1) {
2037                 fraction = 16;
2038                 while (fraction >= 4) {
2039                         order = slab_order(size, min_objects,
2040                                                 slub_max_order, fraction);
2041                         if (order <= slub_max_order)
2042                                 return order;
2043                         fraction /= 2;
2044                 }
2045                 min_objects--;
2046         }
2047
2048         /*
2049          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2050          * lets see if we can place a single object there.
2051          */
2052         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2053         if (order <= slub_max_order)
2054                 return order;
2055
2056         /*
2057          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2058          */
2059         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2060         if (order < MAX_ORDER)
2061                 return order;
2062         return -ENOSYS;
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2067  */
2068 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2069                 unsigned long align, unsigned long size)
2070 {
2071         /*
2072          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2073          * suggestion if the object is sufficiently large.
2074          *
2075          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2076          * alignment though. If that is greater then use it.
2077          */
2078         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2079                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2080                 while (size <= ralign / 2)
2081                         ralign /= 2;
2082                 align = max(align, ralign);
2083         }
2084
2085         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2086                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2087
2088         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2089 }
2090
2091 static void
2092 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2093 {
2094         n->nr_partial = 0;
2095         spin_lock_init(&n->list_lock);
2096         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2097 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2098         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2099         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2100         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2101 #endif
2102 }
2103
2104 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2105 {
2106         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2107                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2108
2109         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2110
2111         return s->cpu_slab != NULL;
2112 }
2113
2114 #ifdef CONFIG_NUMA
2115 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2116
2117 /*
2118  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2119  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2120  * possible.
2121  *
2122  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2123  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2124  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2125  */
2126 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2127 {
2128         struct page *page;
2129         struct kmem_cache_node *n;
2130         unsigned long flags;
2131
2132         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2133
2134         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2135
2136         BUG_ON(!page);
2137         if (page_to_nid(page) != node) {
2138                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2139                                 "node %d\n", node);
2140                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2141                                 "in order to be able to continue\n");
2142         }
2143
2144         n = page->freelist;
2145         BUG_ON(!n);
2146         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2147         page->inuse++;
2148         kmem_cache_node->node[node] = n;
2149 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2150         init_object(kmem_cache_node, n, 1);
2151         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2152 #endif
2153         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2154         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2155
2156         /*
2157          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2158          * so even though there cannot be a race this early in
2159          * the boot sequence, we still disable irqs.
2160          */
2161         local_irq_save(flags);
2162         add_partial(n, page, 0);
2163         local_irq_restore(flags);
2164 }
2165
2166 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2167 {
2168         int node;
2169
2170         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2171                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2172
2173                 if (n)
2174                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2175
2176                 s->node[node] = NULL;
2177         }
2178 }
2179
2180 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2181 {
2182         int node;
2183
2184         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2185                 struct kmem_cache_node *n;
2186
2187                 if (slab_state == DOWN) {
2188                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2189                         continue;
2190                 }
2191                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2192                                                 GFP_KERNEL, node);
2193
2194                 if (!n) {
2195                         free_kmem_cache_nodes(s);
2196                         return 0;
2197                 }
2198
2199                 s->node[node] = n;
2200                 init_kmem_cache_node(n, s);
2201         }
2202         return 1;
2203 }
2204 #else
2205 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2206 {
2207 }
2208
2209 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2210 {
2211         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2212         return 1;
2213 }
2214 #endif
2215
2216 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2217 {
2218         if (min < MIN_PARTIAL)
2219                 min = MIN_PARTIAL;
2220         else if (min > MAX_PARTIAL)
2221                 min = MAX_PARTIAL;
2222         s->min_partial = min;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2227  * a slab object.
2228  */
2229 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2230 {
2231         unsigned long flags = s->flags;
2232         unsigned long size = s->objsize;
2233         unsigned long align = s->align;
2234         int order;
2235
2236         /*
2237          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2238          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2239          * the possible location of the free pointer.
2240          */
2241         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2242
2243 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2244         /*
2245          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2246          * the slab may touch the object after free or before allocation
2247          * then we should never poison the object itself.
2248          */
2249         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2250                         !s->ctor)
2251                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2252         else
2253                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2254
2255
2256         /*
2257          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2258          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2259          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2260          */
2261         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2262                 size += sizeof(void *);
2263 #endif
2264
2265         /*
2266          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2267          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2268          */
2269         s->inuse = size;
2270
2271         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2272                 s->ctor)) {
2273                 /*
2274                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2275                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2276                  * kmem_cache_free.
2277                  *
2278                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2279                  * destructor or are poisoning the objects.
2280                  */
2281                 s->offset = size;
2282                 size += sizeof(void *);
2283         }
2284
2285 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2286         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2287                 /*
2288                  * Need to store information about allocs and frees after
2289                  * the object.
2290                  */
2291                 size += 2 * sizeof(struct track);
2292
2293         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2294                 /*
2295                  * Add some empty padding so that we can catch
2296                  * overwrites from earlier objects rather than let
2297                  * tracking information or the free pointer be
2298                  * corrupted if a user writes before the start
2299                  * of the object.
2300                  */
2301                 size += sizeof(void *);
2302 #endif
2303
2304         /*
2305          * Determine the alignment based on various parameters that the
2306          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2307          * on bootup.
2308          */
2309         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2310         s->align = align;
2311
2312         /*
2313          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2314          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2315          * each object to conform to the alignment.
2316          */
2317         size = ALIGN(size, align);
2318         s->size = size;
2319         if (forced_order >= 0)
2320                 order = forced_order;
2321         else
2322                 order = calculate_order(size);
2323
2324         if (order < 0)
2325                 return 0;
2326
2327         s->allocflags = 0;
2328         if (order)
2329                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2330
2331         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2332                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2333
2334         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2335                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2336
2337         /*
2338          * Determine the number of objects per slab
2339          */
2340         s->oo = oo_make(order, size);
2341         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2342         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2343                 s->max = s->oo;
2344
2345         return !!oo_objects(s->oo);
2346
2347 }
2348
2349 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2350                 const char *name, size_t size,
2351                 size_t align, unsigned long flags,
2352                 void (*ctor)(void *))
2353 {
2354         memset(s, 0, kmem_size);
2355         s->name = name;
2356         s->ctor = ctor;
2357         s->objsize = size;
2358         s->align = align;
2359         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2360
2361         if (!calculate_sizes(s, -1))
2362                 goto error;
2363         if (disable_higher_order_debug) {
2364                 /*
2365                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2366                  * order increased.
2367                  */
2368                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2369                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2370                         s->offset = 0;
2371                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2372                                 goto error;
2373                 }
2374         }
2375
2376         /*
2377          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2378          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2379          */
2380         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2381         s->refcount = 1;
2382 #ifdef CONFIG_NUMA
2383         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2384 #endif
2385         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2386                 goto error;
2387
2388         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2389                 return 1;
2390
2391         free_kmem_cache_nodes(s);
2392 error:
2393         if (flags & SLAB_PANIC)
2394                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2395                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2396                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2397                         s->offset, flags);
2398         return 0;
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Check if a given pointer is valid
2403  */
2404 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2405 {
2406         struct page *page;
2407
2408         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2409                 return 0;
2410
2411         page = get_object_page(object);
2412
2413         if (!page || s != page->slab)
2414                 /* No slab or wrong slab */
2415                 return 0;
2416
2417         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2418                 return 0;
2419
2420         /*
2421          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2422          * But this would be too expensive and it seems that the main
2423          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2424          * to a certain slab.
2425          */
2426         return 1;
2427 }
2428 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2429
2430 /*
2431  * Determine the size of a slab object
2432  */
2433 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2434 {
2435         return s->objsize;
2436 }
2437 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2438
2439 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2440 {
2441         return s->name;
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2444
2445 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2446                                                         const char *text)
2447 {
2448 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2449         void *addr = page_address(page);
2450         void *p;
2451         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2452                             GFP_ATOMIC);
2453
2454         if (!map)
2455                 return;
2456         slab_err(s, page, "%s", text);
2457         slab_lock(page);
2458         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2459                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2460
2461         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2462
2463                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2464                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2465                                                         p, p - addr);
2466                         print_tracking(s, p);
2467                 }
2468         }
2469         slab_unlock(page);
2470         kfree(map);
2471 #endif
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2476  */
2477 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2478 {
2479         unsigned long flags;
2480         struct page *page, *h;
2481
2482         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2483         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2484                 if (!page->inuse) {
2485                         list_del(&page->lru);
2486                         discard_slab(s, page);
2487                         n->nr_partial--;
2488                 } else {
2489                         list_slab_objects(s, page,
2490                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2491                 }
2492         }
2493         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Release all resources used by a slab cache.
2498  */
2499 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2500 {
2501         int node;
2502
2503         flush_all(s);
2504         free_percpu(s->cpu_slab);
2505         /* Attempt to free all objects */
2506         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2507                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2508
2509                 free_partial(s, n);
2510                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2511                         return 1;
2512         }
2513         free_kmem_cache_nodes(s);
2514         return 0;
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2519  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2520  */
2521 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2522 {
2523         down_write(&slub_lock);
2524         s->refcount--;
2525         if (!s->refcount) {
2526                 list_del(&s->list);
2527                 if (kmem_cache_close(s)) {
2528                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2529                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2530                         dump_stack();
2531                 }
2532                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2533                         rcu_barrier();
2534                 sysfs_slab_remove(s);
2535         }
2536         up_write(&slub_lock);
2537 }
2538 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2539
2540 /********************************************************************
2541  *              Kmalloc subsystem
2542  *******************************************************************/
2543
2544 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2545 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2546
2547 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2548
2549 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2550 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2551 #endif
2552
2553 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2554 {
2555         get_option(&str, &slub_min_order);
2556
2557         return 1;
2558 }
2559
2560 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2561
2562 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2563 {
2564         get_option(&str, &slub_max_order);
2565         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2566
2567         return 1;
2568 }
2569
2570 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2571
2572 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2573 {
2574         get_option(&str, &slub_min_objects);
2575
2576         return 1;
2577 }
2578
2579 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2580
2581 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2582 {
2583         slub_nomerge = 1;
2584         return 1;
2585 }
2586
2587 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2588
2589 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2590                                                 int size, unsigned int flags)
2591 {
2592         struct kmem_cache *s;
2593
2594         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2595
2596         /*
2597          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2598          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2599          */
2600         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2601                                                                 flags, NULL))
2602                 goto panic;
2603
2604         list_add(&s->list, &slab_caches);
2605         return s;
2606
2607 panic:
2608         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2609         return NULL;
2610 }
2611
2612 /*
2613  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2614  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2615  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2616  * fls.
2617  */
2618 static s8 size_index[24] = {
2619         3,      /* 8 */
2620         4,      /* 16 */
2621         5,      /* 24 */
2622         5,      /* 32 */
2623         6,      /* 40 */
2624         6,      /* 48 */
2625         6,      /* 56 */
2626         6,      /* 64 */
2627         1,      /* 72 */
2628         1,      /* 80 */
2629         1,      /* 88 */
2630         1,      /* 96 */
2631         7,      /* 104 */
2632         7,      /* 112 */
2633         7,      /* 120 */
2634         7,      /* 128 */
2635         2,      /* 136 */
2636         2,      /* 144 */
2637         2,      /* 152 */
2638         2,      /* 160 */
2639         2,      /* 168 */
2640         2,      /* 176 */
2641         2,      /* 184 */
2642         2       /* 192 */
2643 };
2644
2645 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2646 {
2647         return (bytes - 1) / 8;
2648 }
2649
2650 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2651 {
2652         int index;
2653
2654         if (size <= 192) {
2655                 if (!size)
2656                         return ZERO_SIZE_PTR;
2657
2658                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2659         } else
2660                 index = fls(size - 1);
2661
2662 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2663         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2664                 return kmalloc_dma_caches[index];
2665
2666 #endif
2667         return kmalloc_caches[index];
2668 }
2669
2670 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2671 {
2672         struct kmem_cache *s;
2673         void *ret;
2674
2675         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2676                 return kmalloc_large(size, flags);
2677
2678         s = get_slab(size, flags);
2679
2680         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2681                 return s;
2682
2683         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2684
2685         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2686
2687         return ret;
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2690
2691 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2692 {
2693         struct page *page;
2694         void *ptr = NULL;
2695
2696         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2697         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2698         if (page)
2699                 ptr = page_address(page);
2700
2701         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2702         return ptr;
2703 }
2704
2705 #ifdef CONFIG_NUMA
2706 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2707 {
2708         struct kmem_cache *s;
2709         void *ret;
2710
2711         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2712                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2713
2714                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2715                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2716                                    flags, node);
2717
2718                 return ret;
2719         }
2720
2721         s = get_slab(size, flags);
2722
2723         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2724                 return s;
2725
2726         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2727
2728         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2729
2730         return ret;
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2733 #endif
2734
2735 size_t ksize(const void *object)
2736 {
2737         struct page *page;
2738         struct kmem_cache *s;
2739
2740         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2741                 return 0;
2742
2743         page = virt_to_head_page(object);
2744
2745         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2746                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2747                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2748         }
2749         s = page->slab;
2750
2751 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2752         /*
2753          * Debugging requires use of the padding between object
2754          * and whatever may come after it.
2755          */
2756         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2757                 return s->objsize;
2758
2759 #endif
2760         /*
2761          * If we have the need to store the freelist pointer
2762          * back there or track user information then we can
2763          * only use the space before that information.
2764          */
2765         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2766                 return s->inuse;
2767         /*
2768          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2769          */
2770         return s->size;
2771 }
2772 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2773
2774 void kfree(const void *x)
2775 {
2776         struct page *page;
2777         void *object = (void *)x;
2778
2779         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2780
2781         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2782                 return;
2783
2784         page = virt_to_head_page(x);
2785         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2786                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2787                 kmemleak_free(x);
2788                 put_page(page);
2789                 return;
2790         }
2791         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2792 }
2793 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2794
2795 /*
2796  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2797  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2798  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2799  * and thus they can be removed from the partial lists.
2800  *
2801  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2802  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2803  * are freed in them.
2804  */
2805 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2806 {
2807         int node;
2808         int i;
2809         struct kmem_cache_node *n;
2810         struct page *page;
2811         struct page *t;
2812         int objects = oo_objects(s->max);
2813         struct list_head *slabs_by_inuse =
2814                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2815         unsigned long flags;
2816
2817         if (!slabs_by_inuse)
2818                 return -ENOMEM;
2819
2820         flush_all(s);
2821         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2822                 n = get_node(s, node);
2823
2824                 if (!n->nr_partial)
2825                         continue;
2826
2827                 for (i = 0; i < objects; i++)
2828                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2829
2830                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2831
2832                 /*
2833                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2834                  *
2835                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2836                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2837                  */
2838                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2839                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2840                                 /*
2841                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2842                                  * may have freed the last object and be
2843                                  * waiting to release the slab.
2844                                  */
2845                                 list_del(&page->lru);
2846                                 n->nr_partial--;
2847                                 slab_unlock(page);
2848                                 discard_slab(s, page);
2849                         } else {
2850                                 list_move(&page->lru,
2851                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2852                         }
2853                 }
2854
2855                 /*
2856                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2857                  * first and the least used slabs at the end.
2858                  */
2859                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2860                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2861
2862                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2863         }
2864
2865         kfree(slabs_by_inuse);
2866         return 0;
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2869
2870 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2871 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2872 {
2873         struct kmem_cache *s;
2874
2875         down_read(&slub_lock);
2876         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2877                 kmem_cache_shrink(s);
2878         up_read(&slub_lock);
2879
2880         return 0;
2881 }
2882
2883 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2884 {
2885         struct kmem_cache_node *n;
2886         struct kmem_cache *s;
2887         struct memory_notify *marg = arg;
2888         int offline_node;
2889
2890         offline_node = marg->status_change_nid;
2891
2892         /*
2893          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2894          * for it yet.
2895          */
2896         if (offline_node < 0)
2897                 return;
2898
2899         down_read(&slub_lock);
2900         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2901                 n = get_node(s, offline_node);
2902                 if (n) {
2903                         /*
2904                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2905                          * that is going down. We were unable to free them,
2906                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2907                          * callback. So, we must fail.
2908                          */
2909                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2910
2911                         s->node[offline_node] = NULL;
2912                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2913                 }
2914         }
2915         up_read(&slub_lock);
2916 }
2917
2918 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2919 {
2920         struct kmem_cache_node *n;
2921         struct kmem_cache *s;
2922         struct memory_notify *marg = arg;
2923         int nid = marg->status_change_nid;
2924         int ret = 0;
2925
2926         /*
2927          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2928          * already created. Nothing to do.
2929          */
2930         if (nid < 0)
2931                 return 0;
2932
2933         /*
2934          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2935          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2936          * online.
2937          */
2938         down_read(&slub_lock);
2939         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2940                 /*
2941                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2942                  *      since memory is not yet available from the node that
2943                  *      is brought up.
2944                  */
2945                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2946                 if (!n) {
2947                         ret = -ENOMEM;
2948                         goto out;
2949                 }
2950                 init_kmem_cache_node(n, s);
2951                 s->node[nid] = n;
2952         }
2953 out:
2954         up_read(&slub_lock);
2955         return ret;
2956 }
2957
2958 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2959                                 unsigned long action, void *arg)
2960 {
2961         int ret = 0;
2962
2963         switch (action) {
2964         case MEM_GOING_ONLINE:
2965                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2966                 break;
2967         case MEM_GOING_OFFLINE:
2968                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2969                 break;
2970         case MEM_OFFLINE:
2971         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2972                 slab_mem_offline_callback(arg);
2973                 break;
2974         case MEM_ONLINE:
2975         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2976                 break;
2977         }
2978         if (ret)
2979                 ret = notifier_from_errno(ret);
2980         else
2981                 ret = NOTIFY_OK;
2982         return ret;
2983 }
2984
2985 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2986
2987 /********************************************************************
2988  *                      Basic setup of slabs
2989  *******************************************************************/
2990
2991 /*
2992  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2993  * the page allocator
2994  */
2995
2996 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2997 {
2998         int node;
2999
3000         list_add(&s->list, &slab_caches);
3001         s->refcount = -1;
3002
3003         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3004                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3005                 struct page *p;
3006
3007                 if (n) {
3008                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3009                                 p->slab = s;
3010
3011 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
3012                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3013                                 p->slab = s;
3014 #endif
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 void __init kmem_cache_init(void)
3020 {
3021         int i;
3022         int caches = 0;
3023         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3024         int order;
3025
3026 #ifdef CONFIG_NUMA
3027         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3028         unsigned long kmalloc_size;
3029
3030         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3031                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3032
3033         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3034         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3035         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3036         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3037
3038         /*
3039          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3040          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3041          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3042          */
3043         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3044
3045         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3046                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3047                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3048
3049         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3050 #else
3051         /* Allocate a single kmem_cache from the page allocator */
3052         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3053         order = get_order(kmem_size);
3054         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3055 #endif
3056
3057         /* Able to allocate the per node structures */
3058         slab_state = PARTIAL;
3059
3060         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3061         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3062                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3063         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3064         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3065
3066 #ifdef CONFIG_NUMA
3067         /*
3068          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3069          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3070          * update any list pointers.
3071          */
3072         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3073
3074         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3075         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3076
3077         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3078
3079         caches++;
3080 #else
3081         /*
3082          * kmem_cache has kmem_cache_node embedded and we moved it!
3083          * Update the list heads
3084          */
3085         INIT_LIST_HEAD(&kmem_cache->local_node.partial);
3086         list_splice(&temp_kmem_cache->local_node.partial, &kmem_cache->local_node.partial);
3087 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3088         INIT_LIST_HEAD(&kmem_cache->local_node.full);
3089         list_splice(&temp_kmem_cache->local_node.full, &kmem_cache->local_node.full);
3090 #endif
3091 #endif
3092         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3093         caches++;
3094         /* Free temporary boot structure */
3095         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3096
3097         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3098
3099         /*
3100          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3101          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3102          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3103          *
3104          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3105          * handle the index determination for the smaller caches.
3106          *
3107          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3108          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3109          */
3110         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3111                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3112
3113         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3114                 int elem = size_index_elem(i);
3115                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3116                         break;
3117                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3118         }
3119
3120         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3121                 /*
3122                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3123                  * is 64 byte.
3124                  */
3125                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3126                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3127         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3128                 /*
3129                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3130                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3131                  * instead.
3132                  */
3133                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3134                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3135         }
3136
3137         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3138         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3139                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3140                 caches++;
3141         }
3142
3143         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3144                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3145                 caches++;
3146         }
3147
3148         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3149                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3150                 caches++;
3151         }
3152
3153         slab_state = UP;
3154
3155         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3156         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3157                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3158
3159                 BUG_ON(!s);
3160                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3161         }
3162
3163 #ifdef CONFIG_SMP
3164         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3165 #endif
3166
3167 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3168         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3169                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3170
3171                 if (s && s->size) {
3172                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3173                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3174
3175                         BUG_ON(!name);
3176                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3177                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3178                 }
3179         }
3180 #endif
3181         printk(KERN_INFO
3182                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3183                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3184                 caches, cache_line_size(),
3185                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3186                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3187 }
3188
3189 void __init kmem_cache_init_late(void)
3190 {
3191 }
3192
3193 /*
3194  * Find a mergeable slab cache
3195  */
3196 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3197 {
3198         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3199                 return 1;
3200
3201         if (s->ctor)
3202                 return 1;
3203
3204         /*
3205          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3206          */
3207         if (s->refcount < 0)
3208                 return 1;
3209
3210         return 0;
3211 }
3212
3213 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3214                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3215                 void (*ctor)(void *))
3216 {
3217         struct kmem_cache *s;
3218
3219         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3220                 return NULL;
3221
3222         if (ctor)
3223                 return NULL;
3224
3225         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3226         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3227         size = ALIGN(size, align);
3228         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3229
3230         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3231                 if (slab_unmergeable(s))
3232                         continue;
3233
3234                 if (size > s->size)
3235                         continue;
3236
3237                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3238                                 continue;
3239                 /*
3240                  * Check if alignment is compatible.
3241                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3242                  */
3243                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3244                         continue;
3245
3246                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3247                         continue;
3248
3249                 return s;
3250         }
3251         return NULL;
3252 }
3253
3254 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3255                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3256 {
3257         struct kmem_cache *s;
3258
3259         if (WARN_ON(!name))
3260                 return NULL;
3261
3262         down_write(&slub_lock);
3263         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3264         if (s) {
3265                 s->refcount++;
3266                 /*
3267                  * Adjust the object sizes so that we clear
3268                  * the complete object on kzalloc.
3269                  */
3270                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3271                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3272
3273                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3274                         s->refcount--;
3275                         goto err;
3276                 }
3277                 up_write(&slub_lock);
3278                 return s;
3279         }
3280
3281         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3282         if (s) {
3283                 if (kmem_cache_open(s, name,
3284                                 size, align, flags, ctor)) {
3285                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3286                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3287                                 list_del(&s->list);
3288                                 kfree(s);
3289                                 goto err;
3290                         }
3291                         up_write(&slub_lock);
3292                         return s;
3293                 }
3294                 kfree(s);
3295         }
3296         up_write(&slub_lock);
3297
3298 err:
3299         if (flags & SLAB_PANIC)
3300                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3301         else
3302                 s = NULL;
3303         return s;
3304 }
3305 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3306
3307 #ifdef CONFIG_SMP
3308 /*
3309  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3310  * necessary.
3311  */
3312 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3313                 unsigned long action, void *hcpu)
3314 {
3315         long cpu = (long)hcpu;
3316         struct kmem_cache *s;
3317         unsigned long flags;
3318
3319         switch (action) {
3320         case CPU_UP_CANCELED:
3321         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3322         case CPU_DEAD:
3323         case CPU_DEAD_FROZEN:
3324                 down_read(&slub_lock);
3325                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3326                         local_irq_save(flags);
3327                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3328                         local_irq_restore(flags);
3329                 }
3330                 up_read(&slub_lock);
3331                 break;
3332         default:
3333                 break;
3334         }
3335         return NOTIFY_OK;
3336 }
3337
3338 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3339         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3340 };
3341
3342 #endif
3343
3344 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3345 {
3346         struct kmem_cache *s;
3347         void *ret;
3348
3349         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3350                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3351
3352         s = get_slab(size, gfpflags);
3353
3354         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3355                 return s;
3356
3357         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3358
3359         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3360         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3361
3362         return ret;
3363 }
3364
3365 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3366                                         int node, unsigned long caller)
3367 {
3368         struct kmem_cache *s;
3369         void *ret;
3370
3371         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3372                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3373
3374                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3375                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3376                                    gfpflags, node);
3377
3378                 return ret;
3379         }
3380
3381         s = get_slab(size, gfpflags);
3382
3383         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3384                 return s;
3385
3386         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3387
3388         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3389         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3390
3391         return ret;
3392 }
3393
3394 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3395 static int count_inuse(struct page *page)
3396 {
3397         return page->inuse;
3398 }
3399
3400 static int count_total(struct page *page)
3401 {
3402         return page->objects;
3403 }
3404
3405 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3406                                                 unsigned long *map)
3407 {
3408         void *p;
3409         void *addr = page_address(page);
3410
3411         if (!check_slab(s, page) ||
3412                         !on_freelist(s, page, NULL))
3413                 return 0;
3414
3415         /* Now we know that a valid freelist exists */
3416         bitmap_zero(map, page->objects);
3417
3418         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3419                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3420                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3421                         return 0;
3422         }
3423
3424         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3425                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3426                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3427                                 return 0;
3428         return 1;
3429 }
3430
3431 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3432                                                 unsigned long *map)
3433 {
3434         if (slab_trylock(page)) {
3435                 validate_slab(s, page, map);
3436                 slab_unlock(page);
3437         } else
3438                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3439                         s->name, page);
3440 }
3441
3442 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3443                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3444 {
3445         unsigned long count = 0;
3446         struct page *page;
3447         unsigned long flags;
3448
3449         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3450
3451         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3452                 validate_slab_slab(s, page, map);
3453                 count++;
3454         }
3455         if (count != n->nr_partial)
3456                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3457                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3458
3459         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3460                 goto out;
3461
3462         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3463                 validate_slab_slab(s, page, map);
3464                 count++;
3465         }
3466         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3467                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3468                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3469                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3470
3471 out:
3472         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3473         return count;
3474 }
3475
3476 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3477 {
3478         int node;
3479         unsigned long count = 0;
3480         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3481                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3482
3483         if (!map)
3484                 return -ENOMEM;
3485
3486         flush_all(s);
3487         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3488                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3489
3490                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3491         }
3492         kfree(map);
3493         return count;
3494 }
3495
3496 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3497 static void resiliency_test(void)
3498 {
3499         u8 *p;
3500
3501         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3502         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3503         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3504
3505         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3506         p[16] = 0x12;
3507         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3508                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3509
3510         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3511
3512         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3513         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3514         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3515         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3516                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3517         printk(KERN_ERR
3518                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3519
3520         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3521         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3522         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3523         *p = 0x56;
3524         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3525                                                                         p);
3526         printk(KERN_ERR
3527                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3528         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3529
3530         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3531         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3532         kfree(p);
3533         *p = 0x78;
3534         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3535         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3536
3537         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3538         kfree(p);
3539         p[50] = 0x9a;
3540         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3541                         p);
3542         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3543
3544         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3545         kfree(p);
3546         p[512] = 0xab;
3547         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3548         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3549 }
3550 #else
3551 static void resiliency_test(void) {};
3552 #endif
3553
3554 /*
3555  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3556  * and freed.
3557  */
3558
3559 struct location {
3560         unsigned long count;
3561         unsigned long addr;
3562         long long sum_time;
3563         long min_time;
3564         long max_time;
3565         long min_pid;
3566         long max_pid;
3567         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3568         nodemask_t nodes;
3569 };
3570
3571 struct loc_track {
3572         unsigned long max;
3573         unsigned long count;
3574         struct location *loc;
3575 };
3576
3577 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3578 {
3579         if (t->max)
3580                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3581                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3582 }
3583
3584 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3585 {
3586         struct location *l;
3587         int order;
3588
3589         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3590
3591         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3592         if (!l)
3593                 return 0;
3594
3595         if (t->count) {
3596                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3597                 free_loc_track(t);
3598         }
3599         t->max = max;
3600         t->loc = l;
3601         return 1;
3602 }
3603
3604 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3605                                 const struct track *track)
3606 {
3607         long start, end, pos;
3608         struct location *l;
3609         unsigned long caddr;
3610         unsigned long age = jiffies - track->when;
3611
3612         start = -1;
3613         end = t->count;
3614
3615         for ( ; ; ) {
3616                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3617
3618                 /*
3619                  * There is nothing at "end". If we end up there
3620                  * we need to add something to before end.
3621                  */
3622                 if (pos == end)
3623                         break;
3624
3625                 caddr = t->loc[pos].addr;
3626                 if (track->addr == caddr) {
3627
3628                         l = &t->loc[pos];
3629                         l->count++;
3630                         if (track->when) {
3631                                 l->sum_time += age;
3632                                 if (age < l->min_time)
3633                                         l->min_time = age;
3634                                 if (age > l->max_time)
3635                                         l->max_time = age;
3636
3637                                 if (track->pid < l->min_pid)
3638                                         l->min_pid = track->pid;
3639                                 if (track->pid > l->max_pid)
3640                                         l->max_pid = track->pid;
3641
3642                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3643                                                 to_cpumask(l->cpus));
3644                         }
3645                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3646                         return 1;
3647                 }
3648
3649                 if (track->addr < caddr)
3650                         end = pos;
3651                 else
3652                         start = pos;
3653         }
3654
3655         /*
3656          * Not found. Insert new tracking element.
3657          */
3658         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3659                 return 0;
3660
3661         l = t->loc + pos;
3662         if (pos < t->count)
3663                 memmove(l + 1, l,
3664                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3665         t->count++;
3666         l->count = 1;
3667         l->addr = track->addr;
3668         l->sum_time = age;
3669         l->min_time = age;
3670         l->max_time = age;
3671         l->min_pid = track->pid;
3672         l->max_pid = track->pid;
3673         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3674         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3675         nodes_clear(l->nodes);
3676         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3677         return 1;
3678 }
3679
3680 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3681                 struct page *page, enum track_item alloc,
3682                 long *map)
3683 {
3684         void *addr = page_address(page);
3685         void *p;
3686
3687         bitmap_zero(map, page->objects);
3688         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3689                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3690
3691         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3692                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3693                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3694 }
3695
3696 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3697                                         enum track_item alloc)
3698 {
3699         int len = 0;
3700         unsigned long i;
3701         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3702         int node;
3703         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3704                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3705
3706         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3707                                      GFP_TEMPORARY)) {
3708                 kfree(map);
3709                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3710         }
3711         /* Push back cpu slabs */
3712         flush_all(s);
3713
3714         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3715                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3716                 unsigned long flags;
3717                 struct page *page;
3718
3719                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3720                         continue;
3721
3722                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3723                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3724                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3725                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3726                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3727                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3728         }
3729
3730         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3731                 struct location *l = &t.loc[i];
3732
3733                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3734                         break;
3735                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3736
3737                 if (l->addr)
3738                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3739                 else
3740                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3741
3742                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3743                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3744                                 l->min_time,
3745                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3746                                 l->max_time);
3747                 } else
3748                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3749                                 l->min_time);
3750
3751                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3752                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3753                                 l->min_pid, l->max_pid);
3754                 else
3755                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3756                                 l->min_pid);
3757
3758                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3759                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3760                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3761                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3762                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3763                                                  to_cpumask(l->cpus));
3764                 }
3765
3766                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3767                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3768                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3769                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3770                                         l->nodes);
3771                 }
3772
3773                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3774         }
3775
3776         free_loc_track(&t);
3777         kfree(map);
3778         if (!t.count)
3779                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3780         return len;
3781 }
3782
3783 enum slab_stat_type {
3784         SL_ALL,                 /* All slabs */
3785         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3786         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3787         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3788         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3789 };
3790
3791 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3792 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3793 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3794 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3795 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3796
3797 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3798                             char *buf, unsigned long flags)
3799 {
3800         unsigned long total = 0;
3801         int node;
3802         int x;
3803         unsigned long *nodes;
3804         unsigned long *per_cpu;
3805
3806         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3807         if (!nodes)
3808                 return -ENOMEM;
3809         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3810
3811         if (flags & SO_CPU) {
3812                 int cpu;
3813
3814                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3815                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3816
3817                         if (!c || c->node < 0)
3818                                 continue;
3819
3820                         if (c->page) {
3821                                         if (flags & SO_TOTAL)
3822                                                 x = c->page->objects;
3823                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3824                                         x = c->page->inuse;
3825                                 else
3826                                         x = 1;
3827
3828                                 total += x;
3829                                 nodes[c->node] += x;
3830                         }
3831                         per_cpu[c->node]++;
3832                 }
3833         }
3834
3835         if (flags & SO_ALL) {
3836                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3837                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3838
3839                 if (flags & SO_TOTAL)
3840                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3841                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3842                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3843                                 count_partial(n, count_free);
3844
3845                         else
3846                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3847                         total += x;
3848                         nodes[node] += x;
3849                 }
3850
3851         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3852                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3853                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3854
3855                         if (flags & SO_TOTAL)
3856                                 x = count_partial(n, count_total);
3857                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3858                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3859                         else
3860                                 x = n->nr_partial;
3861                         total += x;
3862                         nodes[node] += x;
3863                 }
3864         }
3865         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3866 #ifdef CONFIG_NUMA
3867         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3868                 if (nodes[node])
3869                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3870                                         node, nodes[node]);
3871 #endif
3872         kfree(nodes);
3873         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3874 }
3875
3876 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3877 {
3878         int node;
3879
3880         for_each_online_node(node) {
3881                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3882
3883                 if (!n)
3884                         continue;
3885
3886                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3887                         return 1;
3888         }
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3893 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3894
3895 struct slab_attribute {
3896         struct attribute attr;
3897         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3898         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3899 };
3900
3901 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3902         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3903
3904 #define SLAB_ATTR(_name) \
3905         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3906         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3907
3908 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3909 {
3910         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3911 }
3912 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3913
3914 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3915 {
3916         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3917 }
3918 SLAB_ATTR_RO(align);
3919
3920 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3921 {
3922         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3923 }
3924 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3925
3926 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3927 {
3928         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3929 }
3930 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3931
3932 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3933                                 const char *buf, size_t length)
3934 {
3935         unsigned long order;
3936         int err;
3937
3938         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3939         if (err)
3940                 return err;
3941
3942         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3943                 return -EINVAL;
3944
3945         calculate_sizes(s, order);
3946         return length;
3947 }
3948
3949 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3950 {
3951         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3952 }
3953 SLAB_ATTR(order);
3954
3955 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3956 {
3957         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3958 }
3959
3960 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3961                                  size_t length)
3962 {
3963         unsigned long min;
3964         int err;
3965
3966         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3967         if (err)
3968                 return err;
3969
3970         set_min_partial(s, min);
3971         return length;
3972 }
3973 SLAB_ATTR(min_partial);
3974
3975 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         if (s->ctor) {
3978                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3979
3980                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3981         }
3982         return 0;
3983 }
3984 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3985
3986 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3989 }
3990 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3991
3992 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3993 {
3994         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3995 }
3996 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3997
3998 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3999 {
4000         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4001 }
4002 SLAB_ATTR_RO(partial);
4003
4004 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4007 }
4008 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4009
4010 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4013 }
4014 SLAB_ATTR_RO(objects);
4015
4016 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4017 {
4018         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4019 }
4020 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4021
4022 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4023 {
4024         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4025 }
4026 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4027
4028 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4029 {
4030         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4031 }
4032
4033 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4034                                 const char *buf, size_t length)
4035 {
4036         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4037         if (buf[0] == '1')
4038                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4039         return length;
4040 }
4041 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4042
4043 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4044 {
4045         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4046 }
4047
4048 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4049                                                         size_t length)
4050 {
4051         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4052         if (buf[0] == '1')
4053                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4054         return length;
4055 }
4056 SLAB_ATTR(trace);
4057
4058 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4059 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4060 {
4061         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4062 }
4063
4064 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4065                                                         size_t length)
4066 {
4067         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4068         if (buf[0] == '1')
4069                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4070         return length;
4071 }
4072 SLAB_ATTR(failslab);
4073 #endif
4074
4075 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4076 {
4077         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4078 }
4079
4080 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4081                                 const char *buf, size_t length)
4082 {
4083         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4084         if (buf[0] == '1')
4085                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4086         return length;
4087 }
4088 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4089
4090 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4091 {
4092         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4093 }
4094 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4095
4096 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4097 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4098 {
4099         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4100 }
4101 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4102 #endif
4103
4104 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4105 {
4106         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4107 }
4108 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4109
4110 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4111 {
4112         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4113 }
4114
4115 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4116                                 const char *buf, size_t length)
4117 {
4118         if (any_slab_objects(s))
4119                 return -EBUSY;
4120
4121         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4122         if (buf[0] == '1')
4123                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4124         calculate_sizes(s, -1);
4125         return length;
4126 }
4127 SLAB_ATTR(red_zone);
4128
4129 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4130 {
4131         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4132 }
4133
4134 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4135                                 const char *buf, size_t length)
4136 {
4137         if (any_slab_objects(s))
4138                 return -EBUSY;
4139
4140         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4141         if (buf[0] == '1')
4142                 s->flags |= SLAB_POISON;
4143         calculate_sizes(s, -1);
4144         return length;
4145 }
4146 SLAB_ATTR(poison);
4147
4148 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4149 {
4150         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4151 }
4152
4153 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4154                                 const char *buf, size_t length)
4155 {
4156         if (any_slab_objects(s))
4157                 return -EBUSY;
4158
4159         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4160         if (buf[0] == '1')
4161                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4162         calculate_sizes(s, -1);
4163         return length;
4164 }
4165 SLAB_ATTR(store_user);
4166
4167 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4168 {
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4173                         const char *buf, size_t length)
4174 {
4175         int ret = -EINVAL;
4176
4177         if (buf[0] == '1') {
4178                 ret = validate_slab_cache(s);
4179                 if (ret >= 0)
4180                         ret = length;
4181         }
4182         return ret;
4183 }
4184 SLAB_ATTR(validate);
4185
4186 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4187 {
4188         return 0;
4189 }
4190
4191 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4192                         const char *buf, size_t length)
4193 {
4194         if (buf[0] == '1') {
4195                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4196
4197                 if (rc)
4198                         return rc;
4199         } else
4200                 return -EINVAL;
4201         return length;
4202 }
4203 SLAB_ATTR(shrink);
4204
4205 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4206 {
4207         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4208                 return -ENOSYS;
4209         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4210 }
4211 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4212
4213 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4214 {
4215         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4216                 return -ENOSYS;
4217         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4218 }
4219 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4220
4221 #ifdef CONFIG_NUMA
4222 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4223 {
4224         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4225 }
4226
4227 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4228                                 const char *buf, size_t length)
4229 {
4230         unsigned long ratio;
4231         int err;
4232
4233         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4234         if (err)
4235                 return err;
4236
4237         if (ratio <= 100)
4238                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4239
4240         return length;
4241 }
4242 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4243 #endif
4244
4245 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4246 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4247 {
4248         unsigned long sum  = 0;
4249         int cpu;
4250         int len;
4251         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4252
4253         if (!data)
4254                 return -ENOMEM;
4255
4256         for_each_online_cpu(cpu) {
4257                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4258
4259                 data[cpu] = x;
4260                 sum += x;
4261         }
4262
4263         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4264
4265 #ifdef CONFIG_SMP
4266         for_each_online_cpu(cpu) {
4267                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4268                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4269         }
4270 #endif
4271         kfree(data);
4272         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4273 }
4274
4275 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4276 {
4277         int cpu;
4278
4279         for_each_online_cpu(cpu)
4280                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4281 }
4282
4283 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4284 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4285 {                                                               \
4286         return show_stat(s, buf, si);                           \
4287 }                                                               \
4288 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4289                                 const char *buf, size_t length) \
4290 {                                                               \
4291         if (buf[0] != '0')                                      \
4292                 return -EINVAL;                                 \
4293         clear_stat(s, si);                                      \
4294         return length;                                          \
4295 }                                                               \
4296 SLAB_ATTR(text);                                                \
4297
4298 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4299 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4300 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4301 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4302 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4303 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4304 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4305 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4306 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4307 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4308 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4309 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4310 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4311 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4312 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4313 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4314 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4315 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4316 #endif
4317
4318 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4319         &slab_size_attr.attr,
4320         &object_size_attr.attr,
4321         &objs_per_slab_attr.attr,
4322         &order_attr.attr,
4323         &min_partial_attr.attr,
4324         &objects_attr.attr,
4325         &objects_partial_attr.attr,
4326         &total_objects_attr.attr,
4327         &slabs_attr.attr,
4328         &partial_attr.attr,
4329         &cpu_slabs_attr.attr,
4330         &ctor_attr.attr,
4331         &aliases_attr.attr,
4332         &align_attr.attr,
4333         &sanity_checks_attr.attr,
4334         &trace_attr.attr,
4335         &hwcache_align_attr.attr,
4336         &reclaim_account_attr.attr,
4337         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4338         &red_zone_attr.attr,
4339         &poison_attr.attr,
4340         &store_user_attr.attr,
4341         &validate_attr.attr,
4342         &shrink_attr.attr,
4343         &alloc_calls_attr.attr,
4344         &free_calls_attr.attr,
4345 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4346         &cache_dma_attr.attr,
4347 #endif
4348 #ifdef CONFIG_NUMA
4349         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4350 #endif
4351 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4352         &alloc_fastpath_attr.attr,
4353         &alloc_slowpath_attr.attr,
4354         &free_fastpath_attr.attr,
4355         &free_slowpath_attr.attr,
4356         &free_frozen_attr.attr,
4357         &free_add_partial_attr.attr,
4358         &free_remove_partial_attr.attr,
4359         &alloc_from_partial_attr.attr,
4360         &alloc_slab_attr.attr,
4361         &alloc_refill_attr.attr,
4362         &free_slab_attr.attr,
4363         &cpuslab_flush_attr.attr,
4364         &deactivate_full_attr.attr,
4365         &deactivate_empty_attr.attr,
4366         &deactivate_to_head_attr.attr,
4367         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4368         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4369         &order_fallback_attr.attr,
4370 #endif
4371 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4372         &failslab_attr.attr,
4373 #endif
4374
4375         NULL
4376 };
4377
4378 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4379         .attrs = slab_attrs,
4380 };
4381
4382 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4383                                 struct attribute *attr,
4384                                 char *buf)
4385 {
4386         struct slab_attribute *attribute;
4387         struct kmem_cache *s;
4388         int err;
4389
4390         attribute = to_slab_attr(attr);
4391         s = to_slab(kobj);
4392
4393         if (!attribute->show)
4394                 return -EIO;
4395
4396         err = attribute->show(s, buf);
4397
4398         return err;
4399 }
4400
4401 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4402                                 struct attribute *attr,
4403                                 const char *buf, size_t len)
4404 {
4405         struct slab_attribute *attribute;
4406         struct kmem_cache *s;
4407         int err;
4408
4409         attribute = to_slab_attr(attr);
4410         s = to_slab(kobj);
4411
4412         if (!attribute->store)
4413                 return -EIO;
4414
4415         err = attribute->store(s, buf, len);
4416
4417         return err;
4418 }
4419
4420 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4421 {
4422         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4423
4424         kfree(s);
4425 }
4426
4427 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4428         .show = slab_attr_show,
4429         .store = slab_attr_store,
4430 };
4431
4432 static struct kobj_type slab_ktype = {
4433         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4434         .release = kmem_cache_release
4435 };
4436
4437 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4438 {
4439         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4440
4441         if (ktype == &slab_ktype)
4442                 return 1;
4443         return 0;
4444 }
4445
4446 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4447         .filter = uevent_filter,
4448 };
4449
4450 static struct kset *slab_kset;
4451
4452 #define ID_STR_LENGTH 64
4453
4454 /* Create a unique string id for a slab cache:
4455  *
4456  * Format       :[flags-]size
4457  */
4458 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4459 {
4460         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4461         char *p = name;
4462
4463         BUG_ON(!name);
4464
4465         *p++ = ':';
4466         /*
4467          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4468          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4469          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4470          * are matched during merging to guarantee that the id is
4471          * unique.
4472          */
4473         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4474                 *p++ = 'd';
4475         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4476                 *p++ = 'a';
4477         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4478                 *p++ = 'F';
4479         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4480                 *p++ = 't';
4481         if (p != name + 1)
4482                 *p++ = '-';
4483         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4484         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4485         return name;
4486 }
4487
4488 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4489 {
4490         int err;
4491         const char *name;
4492         int unmergeable;
4493
4494         if (slab_state < SYSFS)
4495                 /* Defer until later */
4496                 return 0;
4497
4498         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4499         if (unmergeable) {
4500                 /*
4501                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4502                  * This is typically the case for debug situations. In that
4503                  * case we can catch duplicate names easily.
4504                  */
4505                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4506                 name = s->name;
4507         } else {
4508                 /*
4509                  * Create a unique name for the slab as a target
4510                  * for the symlinks.
4511                  */
4512                 name = create_unique_id(s);
4513         }
4514
4515         s->kobj.kset = slab_kset;
4516         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4517         if (err) {
4518                 kobject_put(&s->kobj);
4519                 return err;
4520         }
4521
4522         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4523         if (err) {
4524                 kobject_del(&s->kobj);
4525                 kobject_put(&s->kobj);
4526                 return err;
4527         }
4528         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4529         if (!unmergeable) {
4530                 /* Setup first alias */
4531                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4532                 kfree(name);
4533         }
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4538 {
4539         if (slab_state < SYSFS)
4540                 /*
4541                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4542                  * cache from sysfs.
4543                  */
4544                 return;
4545
4546         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4547         kobject_del(&s->kobj);
4548         kobject_put(&s->kobj);
4549 }
4550
4551 /*
4552  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4553  * available lest we lose that information.
4554  */
4555 struct saved_alias {
4556         struct kmem_cache *s;
4557         const char *name;
4558         struct saved_alias *next;
4559 };
4560
4561 static struct saved_alias *alias_list;
4562
4563 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4564 {
4565         struct saved_alias *al;
4566
4567         if (slab_state == SYSFS) {
4568                 /*
4569                  * If we have a leftover link then remove it.
4570                  */
4571                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4572                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4573         }
4574
4575         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4576         if (!al)
4577                 return -ENOMEM;
4578
4579         al->s = s;
4580         al->name = name;
4581         al->next = alias_list;
4582         alias_list = al;
4583         return 0;
4584 }
4585
4586 static int __init slab_sysfs_init(void)
4587 {
4588         struct kmem_cache *s;
4589         int err;
4590
4591         down_write(&slub_lock);
4592
4593         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4594         if (!slab_kset) {
4595                 up_write(&slub_lock);
4596                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4597                 return -ENOSYS;
4598         }
4599
4600         slab_state = SYSFS;
4601
4602         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4603                 err = sysfs_slab_add(s);
4604                 if (err)
4605                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4606                                                 " to sysfs\n", s->name);
4607         }
4608
4609         while (alias_list) {
4610                 struct saved_alias *al = alias_list;
4611
4612                 alias_list = alias_list->next;
4613                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4614                 if (err)
4615                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4616                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4617                 kfree(al);
4618         }
4619
4620         up_write(&slub_lock);
4621         resiliency_test();
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 __initcall(slab_sysfs_init);
4626 #endif
4627
4628 /*
4629  * The /proc/slabinfo ABI
4630  */
4631 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4632 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4633 {
4634         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4635         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4636                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4637         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4638         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4639         seq_putc(m, '\n');
4640 }
4641
4642 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4643 {
4644         loff_t n = *pos;
4645
4646         down_read(&slub_lock);
4647         if (!n)
4648                 print_slabinfo_header(m);
4649
4650         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4651 }
4652
4653 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4654 {
4655         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4656 }
4657
4658 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4659 {
4660         up_read(&slub_lock);
4661 }
4662
4663 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4664 {
4665         unsigned long nr_partials = 0;
4666         unsigned long nr_slabs = 0;
4667         unsigned long nr_inuse = 0;
4668         unsigned long nr_objs = 0;
4669         unsigned long nr_free = 0;
4670         struct kmem_cache *s;
4671         int node;
4672
4673         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4674
4675         for_each_online_node(node) {
4676                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4677
4678                 if (!n)
4679                         continue;
4680
4681                 nr_partials += n->nr_partial;
4682                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4683                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4684                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4685         }
4686
4687         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4688
4689         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4690                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4691                    (1 << oo_order(s->oo)));
4692         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4693         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4694                    0UL);
4695         seq_putc(m, '\n');
4696         return 0;
4697 }
4698
4699 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4700         .start = s_start,
4701         .next = s_next,
4702         .stop = s_stop,
4703         .show = s_show,
4704 };
4705
4706 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4707 {
4708         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4709 }
4710
4711 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4712         .open           = slabinfo_open,
4713         .read           = seq_read,
4714         .llseek         = seq_lseek,
4715         .release        = seq_release,
4716 };
4717
4718 static int __init slab_proc_init(void)
4719 {
4720         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4721         return 0;
4722 }
4723 module_init(slab_proc_init);
4724 #endif /* CONFIG_SLABINFO */