slub: only IPI CPUs that have per cpu obj to flush
[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 or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/stacktrace.h>
32
33 #include <trace/events/kmem.h>
34
35 /*
36  * Lock order:
37  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
38  *   2. node->list_lock
39  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
40  *
41  *   slub_lock
42  *
43  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
44  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
45  *
46  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
47  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
48  *   double word in the page struct. Meaning
49  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
50  *      B. page->counters       -> Counters of objects
51  *      C. page->frozen         -> frozen state
52  *
53  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
54  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
55  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
56  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
57  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
58  *
59  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
60  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
61  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
62  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
63  *   modified without taking the list lock).
64  *
65  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
66  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
67  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
68  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
69  *   the list lock.
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /* Enable to log cmpxchg failures */
135 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
136
137 /*
138  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
139  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
140  */
141 #define MIN_PARTIAL 5
142
143 /*
144  * Maximum number of desirable partial slabs.
145  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
146  * sort the partial list by the number of objects in the.
147  */
148 #define MAX_PARTIAL 10
149
150 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
151                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
152
153 /*
154  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
155  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
156  * metadata.
157  */
158 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
159
160 /*
161  * Set of flags that will prevent slab merging
162  */
163 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
164                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
165                 SLAB_FAILSLAB)
166
167 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
168                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
169
170 #define OO_SHIFT        16
171 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
172 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
173
174 /* Internal SLUB flags */
175 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
176 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
177
178 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
179
180 #ifdef CONFIG_SMP
181 static struct notifier_block slab_notifier;
182 #endif
183
184 static enum {
185         DOWN,           /* No slab functionality available */
186         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
187         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
188         SYSFS           /* Sysfs up */
189 } slab_state = DOWN;
190
191 /* A list of all slab caches on the system */
192 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
193 static LIST_HEAD(slab_caches);
194
195 /*
196  * Tracking user of a slab.
197  */
198 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
199 struct track {
200         unsigned long addr;     /* Called from address */
201 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
202         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
203 #endif
204         int cpu;                /* Was running on cpu */
205         int pid;                /* Pid context */
206         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
207 };
208
209 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
210
211 #ifdef CONFIG_SYSFS
212 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
213 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
214 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
215
216 #else
217 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
218 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
219                                                         { return 0; }
220 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
221 {
222         kfree(s->name);
223         kfree(s);
224 }
225
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
232 #endif
233 }
234
235 /********************************************************************
236  *                      Core slab cache functions
237  *******************************************************************/
238
239 int slab_is_available(void)
240 {
241         return slab_state >= UP;
242 }
243
244 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
245 {
246         return s->node[node];
247 }
248
249 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
250 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
251                                 struct page *page, const void *object)
252 {
253         void *base;
254
255         if (!object)
256                 return 1;
257
258         base = page_address(page);
259         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
260                 (object - base) % s->size) {
261                 return 0;
262         }
263
264         return 1;
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         return *(void **)(object + s->offset);
270 }
271
272 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
273 {
274         void *p;
275
276 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
277         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
278 #else
279         p = get_freepointer(s, object);
280 #endif
281         return p;
282 }
283
284 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
285 {
286         *(void **)(object + s->offset) = fp;
287 }
288
289 /* Loop over all objects in a slab */
290 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
291         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
292                         __p += (__s)->size)
293
294 /* Determine object index from a given position */
295 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
296 {
297         return (p - addr) / s->size;
298 }
299
300 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
301 {
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303         /*
304          * Debugging requires use of the padding between object
305          * and whatever may come after it.
306          */
307         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
308                 return s->objsize;
309
310 #endif
311         /*
312          * If we have the need to store the freelist pointer
313          * back there or track user information then we can
314          * only use the space before that information.
315          */
316         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
317                 return s->inuse;
318         /*
319          * Else we can use all the padding etc for the allocation
320          */
321         return s->size;
322 }
323
324 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
325 {
326         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
327 }
328
329 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
330                 unsigned long size, int reserved)
331 {
332         struct kmem_cache_order_objects x = {
333                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
334         };
335
336         return x;
337 }
338
339 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x >> OO_SHIFT;
342 }
343
344 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
345 {
346         return x.x & OO_MASK;
347 }
348
349 /*
350  * Per slab locking using the pagelock
351  */
352 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
353 {
354         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
358 {
359         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
360 }
361
362 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
363 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
364                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
365                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
366                 const char *n)
367 {
368         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
369 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
370     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
371         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
372                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
373                         freelist_old, counters_old,
374                         freelist_new, counters_new))
375                 return 1;
376         } else
377 #endif
378         {
379                 slab_lock(page);
380                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
381                         page->freelist = freelist_new;
382                         page->counters = counters_new;
383                         slab_unlock(page);
384                         return 1;
385                 }
386                 slab_unlock(page);
387         }
388
389         cpu_relax();
390         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
391
392 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
393         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
394 #endif
395
396         return 0;
397 }
398
399 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
400                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
401                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
402                 const char *n)
403 {
404 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
405     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
406         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
407                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
408                         freelist_old, counters_old,
409                         freelist_new, counters_new))
410                 return 1;
411         } else
412 #endif
413         {
414                 unsigned long flags;
415
416                 local_irq_save(flags);
417                 slab_lock(page);
418                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
419                         page->freelist = freelist_new;
420                         page->counters = counters_new;
421                         slab_unlock(page);
422                         local_irq_restore(flags);
423                         return 1;
424                 }
425                 slab_unlock(page);
426                 local_irq_restore(flags);
427         }
428
429         cpu_relax();
430         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
431
432 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
433         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
434 #endif
435
436         return 0;
437 }
438
439 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
440 /*
441  * Determine a map of object in use on a page.
442  *
443  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
444  * not vanish from under us.
445  */
446 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
447 {
448         void *p;
449         void *addr = page_address(page);
450
451         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
452                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
453 }
454
455 /*
456  * Debug settings:
457  */
458 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
459 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
460 #else
461 static int slub_debug;
462 #endif
463
464 static char *slub_debug_slabs;
465 static int disable_higher_order_debug;
466
467 /*
468  * Object debugging
469  */
470 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
471 {
472         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
473                         length, 1);
474 }
475
476 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
477         enum track_item alloc)
478 {
479         struct track *p;
480
481         if (s->offset)
482                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
483         else
484                 p = object + s->inuse;
485
486         return p + alloc;
487 }
488
489 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
490                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
491 {
492         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
493
494         if (addr) {
495 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
496                 struct stack_trace trace;
497                 int i;
498
499                 trace.nr_entries = 0;
500                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
501                 trace.entries = p->addrs;
502                 trace.skip = 3;
503                 save_stack_trace(&trace);
504
505                 /* See rant in lockdep.c */
506                 if (trace.nr_entries != 0 &&
507                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
508                         trace.nr_entries--;
509
510                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
511                         p->addrs[i] = 0;
512 #endif
513                 p->addr = addr;
514                 p->cpu = smp_processor_id();
515                 p->pid = current->pid;
516                 p->when = jiffies;
517         } else
518                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
519 }
520
521 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
522 {
523         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
524                 return;
525
526         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
527         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
528 }
529
530 static void print_track(const char *s, struct track *t)
531 {
532         if (!t->addr)
533                 return;
534
535         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
536                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
537 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
538         {
539                 int i;
540                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
541                         if (t->addrs[i])
542                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
543                         else
544                                 break;
545         }
546 #endif
547 }
548
549 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
550 {
551         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
552                 return;
553
554         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
555         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
556 }
557
558 static void print_page_info(struct page *page)
559 {
560         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
561                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
562
563 }
564
565 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
566 {
567         va_list args;
568         char buf[100];
569
570         va_start(args, fmt);
571         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
572         va_end(args);
573         printk(KERN_ERR "========================================"
574                         "=====================================\n");
575         printk(KERN_ERR "BUG %s (%s): %s\n", s->name, print_tainted(), buf);
576         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
577                         "-------------------------------------\n\n");
578 }
579
580 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
581 {
582         va_list args;
583         char buf[100];
584
585         va_start(args, fmt);
586         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
587         va_end(args);
588         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
589 }
590
591 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
592 {
593         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
594         u8 *addr = page_address(page);
595
596         print_tracking(s, p);
597
598         print_page_info(page);
599
600         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
601                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
602
603         if (p > addr + 16)
604                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
605
606         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->objsize,
607                                 PAGE_SIZE));
608         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
609                 print_section("Redzone ", p + s->objsize,
610                         s->inuse - s->objsize);
611
612         if (s->offset)
613                 off = s->offset + sizeof(void *);
614         else
615                 off = s->inuse;
616
617         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
618                 off += 2 * sizeof(struct track);
619
620         if (off != s->size)
621                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
622                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
623
624         dump_stack();
625 }
626
627 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
628                         u8 *object, char *reason)
629 {
630         slab_bug(s, "%s", reason);
631         print_trailer(s, page, object);
632 }
633
634 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
635 {
636         va_list args;
637         char buf[100];
638
639         va_start(args, fmt);
640         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
641         va_end(args);
642         slab_bug(s, "%s", buf);
643         print_page_info(page);
644         dump_stack();
645 }
646
647 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
648 {
649         u8 *p = object;
650
651         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
652                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
653                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
654         }
655
656         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
657                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
658 }
659
660 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
661                                                 void *from, void *to)
662 {
663         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
664         memset(from, data, to - from);
665 }
666
667 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
668                         u8 *object, char *what,
669                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
670 {
671         u8 *fault;
672         u8 *end;
673
674         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
675         if (!fault)
676                 return 1;
677
678         end = start + bytes;
679         while (end > fault && end[-1] == value)
680                 end--;
681
682         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
683         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
684                                         fault, end - 1, fault[0], value);
685         print_trailer(s, page, object);
686
687         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
688         return 0;
689 }
690
691 /*
692  * Object layout:
693  *
694  * object address
695  *      Bytes of the object to be managed.
696  *      If the freepointer may overlay the object then the free
697  *      pointer is the first word of the object.
698  *
699  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
700  *      0xa5 (POISON_END)
701  *
702  * object + s->objsize
703  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
704  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
705  *      objsize == inuse.
706  *
707  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
708  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
709  *
710  * object + s->inuse
711  *      Meta data starts here.
712  *
713  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
714  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
715  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
716  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
717  *              before the word boundary.
718  *
719  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
720  *
721  * object + s->size
722  *      Nothing is used beyond s->size.
723  *
724  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
725  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
726  * may be used with merged slabcaches.
727  */
728
729 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
730 {
731         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
732
733         if (s->offset)
734                 /* Freepointer is placed after the object. */
735                 off += sizeof(void *);
736
737         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
738                 /* We also have user information there */
739                 off += 2 * sizeof(struct track);
740
741         if (s->size == off)
742                 return 1;
743
744         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
745                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
746 }
747
748 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
749 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
750 {
751         u8 *start;
752         u8 *fault;
753         u8 *end;
754         int length;
755         int remainder;
756
757         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
758                 return 1;
759
760         start = page_address(page);
761         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
762         end = start + length;
763         remainder = length % s->size;
764         if (!remainder)
765                 return 1;
766
767         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
768         if (!fault)
769                 return 1;
770         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
771                 end--;
772
773         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
774         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
775
776         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
777         return 0;
778 }
779
780 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
781                                         void *object, u8 val)
782 {
783         u8 *p = object;
784         u8 *endobject = object + s->objsize;
785
786         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
787                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
788                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
789                         return 0;
790         } else {
791                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
792                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
793                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
794                 }
795         }
796
797         if (s->flags & SLAB_POISON) {
798                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
799                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
800                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
801                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
802                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
803                         return 0;
804                 /*
805                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
806                  */
807                 check_pad_bytes(s, page, p);
808         }
809
810         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
811                 /*
812                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
813                  * freepointer while object is allocated.
814                  */
815                 return 1;
816
817         /* Check free pointer validity */
818         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
819                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
820                 /*
821                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
822                  * of the free objects in this slab. May cause
823                  * another error because the object count is now wrong.
824                  */
825                 set_freepointer(s, p, NULL);
826                 return 0;
827         }
828         return 1;
829 }
830
831 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
832 {
833         int maxobj;
834
835         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
836
837         if (!PageSlab(page)) {
838                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
839                 return 0;
840         }
841
842         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
843         if (page->objects > maxobj) {
844                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
845                         s->name, page->objects, maxobj);
846                 return 0;
847         }
848         if (page->inuse > page->objects) {
849                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
850                         s->name, page->inuse, page->objects);
851                 return 0;
852         }
853         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
854         slab_pad_check(s, page);
855         return 1;
856 }
857
858 /*
859  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
860  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
861  */
862 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
863 {
864         int nr = 0;
865         void *fp;
866         void *object = NULL;
867         unsigned long max_objects;
868
869         fp = page->freelist;
870         while (fp && nr <= page->objects) {
871                 if (fp == search)
872                         return 1;
873                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
874                         if (object) {
875                                 object_err(s, page, object,
876                                         "Freechain corrupt");
877                                 set_freepointer(s, object, NULL);
878                                 break;
879                         } else {
880                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
881                                 page->freelist = NULL;
882                                 page->inuse = page->objects;
883                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
884                                 return 0;
885                         }
886                         break;
887                 }
888                 object = fp;
889                 fp = get_freepointer(s, object);
890                 nr++;
891         }
892
893         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
894         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
895                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
896
897         if (page->objects != max_objects) {
898                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
899                         "should be %d", page->objects, max_objects);
900                 page->objects = max_objects;
901                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
902         }
903         if (page->inuse != page->objects - nr) {
904                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
905                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
906                 page->inuse = page->objects - nr;
907                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
908         }
909         return search == NULL;
910 }
911
912 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
913                                                                 int alloc)
914 {
915         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
916                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
917                         s->name,
918                         alloc ? "alloc" : "free",
919                         object, page->inuse,
920                         page->freelist);
921
922                 if (!alloc)
923                         print_section("Object ", (void *)object, s->objsize);
924
925                 dump_stack();
926         }
927 }
928
929 /*
930  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
931  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
932  */
933 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
934 {
935         flags &= gfp_allowed_mask;
936         lockdep_trace_alloc(flags);
937         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
938
939         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
940 }
941
942 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
943 {
944         flags &= gfp_allowed_mask;
945         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
946         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
947 }
948
949 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
950 {
951         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
952
953         /*
954          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
955          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
956          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
957          */
958 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
959         {
960                 unsigned long flags;
961
962                 local_irq_save(flags);
963                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
964                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
965                 local_irq_restore(flags);
966         }
967 #endif
968         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
969                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
970 }
971
972 /*
973  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
974  *
975  * list_lock must be held.
976  */
977 static void add_full(struct kmem_cache *s,
978         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
979 {
980         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
981                 return;
982
983         list_add(&page->lru, &n->full);
984 }
985
986 /*
987  * list_lock must be held.
988  */
989 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
990 {
991         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
992                 return;
993
994         list_del(&page->lru);
995 }
996
997 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
998 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
999 {
1000         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1001
1002         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1003 }
1004
1005 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1006 {
1007         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1008 }
1009
1010 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1011 {
1012         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1013
1014         /*
1015          * May be called early in order to allocate a slab for the
1016          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1017          * dilemma by deferring the increment of the count during
1018          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1019          */
1020         if (n) {
1021                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1022                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1023         }
1024 }
1025 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1026 {
1027         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1028
1029         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1030         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1031 }
1032
1033 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1034 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1035                                                                 void *object)
1036 {
1037         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1038                 return;
1039
1040         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1041         init_tracking(s, object);
1042 }
1043
1044 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1045                                         void *object, unsigned long addr)
1046 {
1047         if (!check_slab(s, page))
1048                 goto bad;
1049
1050         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1051                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1052                 goto bad;
1053         }
1054
1055         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1056                 goto bad;
1057
1058         /* Success perform special debug activities for allocs */
1059         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1060                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1061         trace(s, page, object, 1);
1062         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1063         return 1;
1064
1065 bad:
1066         if (PageSlab(page)) {
1067                 /*
1068                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1069                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1070                  * as used avoids touching the remaining objects.
1071                  */
1072                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1073                 page->inuse = page->objects;
1074                 page->freelist = NULL;
1075         }
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1080                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1081 {
1082         unsigned long flags;
1083         int rc = 0;
1084
1085         local_irq_save(flags);
1086         slab_lock(page);
1087
1088         if (!check_slab(s, page))
1089                 goto fail;
1090
1091         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1092                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1093                 goto fail;
1094         }
1095
1096         if (on_freelist(s, page, object)) {
1097                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1098                 goto fail;
1099         }
1100
1101         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1102                 goto out;
1103
1104         if (unlikely(s != page->slab)) {
1105                 if (!PageSlab(page)) {
1106                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1107                                 "outside of slab", object);
1108                 } else if (!page->slab) {
1109                         printk(KERN_ERR
1110                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1111                                                 object);
1112                         dump_stack();
1113                 } else
1114                         object_err(s, page, object,
1115                                         "page slab pointer corrupt.");
1116                 goto fail;
1117         }
1118
1119         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1120                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1121         trace(s, page, object, 0);
1122         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1123         rc = 1;
1124 out:
1125         slab_unlock(page);
1126         local_irq_restore(flags);
1127         return rc;
1128
1129 fail:
1130         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1131         goto out;
1132 }
1133
1134 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1135 {
1136         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1137         if (*str++ != '=' || !*str)
1138                 /*
1139                  * No options specified. Switch on full debugging.
1140                  */
1141                 goto out;
1142
1143         if (*str == ',')
1144                 /*
1145                  * No options but restriction on slabs. This means full
1146                  * debugging for slabs matching a pattern.
1147                  */
1148                 goto check_slabs;
1149
1150         if (tolower(*str) == 'o') {
1151                 /*
1152                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1153                  * would increase as a result.
1154                  */
1155                 disable_higher_order_debug = 1;
1156                 goto out;
1157         }
1158
1159         slub_debug = 0;
1160         if (*str == '-')
1161                 /*
1162                  * Switch off all debugging measures.
1163                  */
1164                 goto out;
1165
1166         /*
1167          * Determine which debug features should be switched on
1168          */
1169         for (; *str && *str != ','; str++) {
1170                 switch (tolower(*str)) {
1171                 case 'f':
1172                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1173                         break;
1174                 case 'z':
1175                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1176                         break;
1177                 case 'p':
1178                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1179                         break;
1180                 case 'u':
1181                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1182                         break;
1183                 case 't':
1184                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1185                         break;
1186                 case 'a':
1187                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1188                         break;
1189                 default:
1190                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1191                                 "unknown. skipped\n", *str);
1192                 }
1193         }
1194
1195 check_slabs:
1196         if (*str == ',')
1197                 slub_debug_slabs = str + 1;
1198 out:
1199         return 1;
1200 }
1201
1202 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1203
1204 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1205         unsigned long flags, const char *name,
1206         void (*ctor)(void *))
1207 {
1208         /*
1209          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1210          */
1211         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1212                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1213                 flags |= slub_debug;
1214
1215         return flags;
1216 }
1217 #else
1218 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1219                         struct page *page, void *object) {}
1220
1221 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1222         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1223
1224 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1225         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1226
1227 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1228                         { return 1; }
1229 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1230                         void *object, u8 val) { return 1; }
1231 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1232                                         struct page *page) {}
1233 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1234 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1235         unsigned long flags, const char *name,
1236         void (*ctor)(void *))
1237 {
1238         return flags;
1239 }
1240 #define slub_debug 0
1241
1242 #define disable_higher_order_debug 0
1243
1244 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1245                                                         { return 0; }
1246 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1247                                                         { return 0; }
1248 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1249                                                         int objects) {}
1250 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1251                                                         int objects) {}
1252
1253 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1254                                                         { return 0; }
1255
1256 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1257                 void *object) {}
1258
1259 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1260
1261 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1262
1263 /*
1264  * Slab allocation and freeing
1265  */
1266 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1267                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1268 {
1269         int order = oo_order(oo);
1270
1271         flags |= __GFP_NOTRACK;
1272
1273         if (node == NUMA_NO_NODE)
1274                 return alloc_pages(flags, order);
1275         else
1276                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1277 }
1278
1279 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1280 {
1281         struct page *page;
1282         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1283         gfp_t alloc_gfp;
1284
1285         flags &= gfp_allowed_mask;
1286
1287         if (flags & __GFP_WAIT)
1288                 local_irq_enable();
1289
1290         flags |= s->allocflags;
1291
1292         /*
1293          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1294          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1295          */
1296         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1297
1298         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1299         if (unlikely(!page)) {
1300                 oo = s->min;
1301                 /*
1302                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1303                  * Try a lower order alloc if possible
1304                  */
1305                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1306
1307                 if (page)
1308                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1309         }
1310
1311         if (flags & __GFP_WAIT)
1312                 local_irq_disable();
1313
1314         if (!page)
1315                 return NULL;
1316
1317         if (kmemcheck_enabled
1318                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1319                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1320
1321                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1322
1323                 /*
1324                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1325                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1326                  */
1327                 if (s->ctor)
1328                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1329                 else
1330                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1331         }
1332
1333         page->objects = oo_objects(oo);
1334         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1335                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1336                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1337                 1 << oo_order(oo));
1338
1339         return page;
1340 }
1341
1342 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1343                                 void *object)
1344 {
1345         setup_object_debug(s, page, object);
1346         if (unlikely(s->ctor))
1347                 s->ctor(object);
1348 }
1349
1350 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1351 {
1352         struct page *page;
1353         void *start;
1354         void *last;
1355         void *p;
1356
1357         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1358
1359         page = allocate_slab(s,
1360                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1361         if (!page)
1362                 goto out;
1363
1364         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1365         page->slab = s;
1366         page->flags |= 1 << PG_slab;
1367
1368         start = page_address(page);
1369
1370         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1371                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1372
1373         last = start;
1374         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1375                 setup_object(s, page, last);
1376                 set_freepointer(s, last, p);
1377                 last = p;
1378         }
1379         setup_object(s, page, last);
1380         set_freepointer(s, last, NULL);
1381
1382         page->freelist = start;
1383         page->inuse = page->objects;
1384         page->frozen = 1;
1385 out:
1386         return page;
1387 }
1388
1389 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1390 {
1391         int order = compound_order(page);
1392         int pages = 1 << order;
1393
1394         if (kmem_cache_debug(s)) {
1395                 void *p;
1396
1397                 slab_pad_check(s, page);
1398                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1399                                                 page->objects)
1400                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1401         }
1402
1403         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1404
1405         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1406                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1407                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1408                 -pages);
1409
1410         __ClearPageSlab(page);
1411         reset_page_mapcount(page);
1412         if (current->reclaim_state)
1413                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1414         __free_pages(page, order);
1415 }
1416
1417 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1418         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1419
1420 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1421 {
1422         struct page *page;
1423
1424         if (need_reserve_slab_rcu)
1425                 page = virt_to_head_page(h);
1426         else
1427                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1428
1429         __free_slab(page->slab, page);
1430 }
1431
1432 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1433 {
1434         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1435                 struct rcu_head *head;
1436
1437                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1438                         int order = compound_order(page);
1439                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1440
1441                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1442                         head = page_address(page) + offset;
1443                 } else {
1444                         /*
1445                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1446                          */
1447                         head = (void *)&page->lru;
1448                 }
1449
1450                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1451         } else
1452                 __free_slab(s, page);
1453 }
1454
1455 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1456 {
1457         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1458         free_slab(s, page);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Management of partially allocated slabs.
1463  *
1464  * list_lock must be held.
1465  */
1466 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1467                                 struct page *page, int tail)
1468 {
1469         n->nr_partial++;
1470         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1471                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1472         else
1473                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * list_lock must be held.
1478  */
1479 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1480                                         struct page *page)
1481 {
1482         list_del(&page->lru);
1483         n->nr_partial--;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1488  * per cpu freelist.
1489  *
1490  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1491  *
1492  * Must hold list_lock.
1493  */
1494 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1495                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1496                 int mode)
1497 {
1498         void *freelist;
1499         unsigned long counters;
1500         struct page new;
1501
1502         /*
1503          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1504          * The old freelist is the list of objects for the
1505          * per cpu allocation list.
1506          */
1507         do {
1508                 freelist = page->freelist;
1509                 counters = page->counters;
1510                 new.counters = counters;
1511                 if (mode)
1512                         new.inuse = page->objects;
1513
1514                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1515                 new.frozen = 1;
1516
1517         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1518                         freelist, counters,
1519                         NULL, new.counters,
1520                         "lock and freeze"));
1521
1522         remove_partial(n, page);
1523         return freelist;
1524 }
1525
1526 static int put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1527
1528 /*
1529  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1530  */
1531 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1532                 struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache_cpu *c)
1533 {
1534         struct page *page, *page2;
1535         void *object = NULL;
1536
1537         /*
1538          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1539          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1540          * partial slab and there is none available then get_partials()
1541          * will return NULL.
1542          */
1543         if (!n || !n->nr_partial)
1544                 return NULL;
1545
1546         spin_lock(&n->list_lock);
1547         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1548                 void *t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL);
1549                 int available;
1550
1551                 if (!t)
1552                         break;
1553
1554                 if (!object) {
1555                         c->page = page;
1556                         c->node = page_to_nid(page);
1557                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1558                         object = t;
1559                         available =  page->objects - page->inuse;
1560                 } else {
1561                         page->freelist = t;
1562                         available = put_cpu_partial(s, page, 0);
1563                 }
1564                 if (kmem_cache_debug(s) || available > s->cpu_partial / 2)
1565                         break;
1566
1567         }
1568         spin_unlock(&n->list_lock);
1569         return object;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1574  */
1575 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1576                 struct kmem_cache_cpu *c)
1577 {
1578 #ifdef CONFIG_NUMA
1579         struct zonelist *zonelist;
1580         struct zoneref *z;
1581         struct zone *zone;
1582         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1583         void *object;
1584         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1585
1586         /*
1587          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1588          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1589          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1590          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1591          *
1592          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1593          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1594          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1595          * from other nodes and filled up.
1596          *
1597          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1598          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1599          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1600          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1601          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1602          * with available objects.
1603          */
1604         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1605                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1606                 return NULL;
1607
1608         do {
1609                 cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1610                 zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1611                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1612                         struct kmem_cache_node *n;
1613
1614                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1615
1616                         if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1617                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1618                                 object = get_partial_node(s, n, c);
1619                                 if (object) {
1620                                         /*
1621                                          * Return the object even if
1622                                          * put_mems_allowed indicated that
1623                                          * the cpuset mems_allowed was
1624                                          * updated in parallel. It's a
1625                                          * harmless race between the alloc
1626                                          * and the cpuset update.
1627                                          */
1628                                         put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie);
1629                                         return object;
1630                                 }
1631                         }
1632                 }
1633         } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
1634 #endif
1635         return NULL;
1636 }
1637
1638 /*
1639  * Get a partial page, lock it and return it.
1640  */
1641 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1642                 struct kmem_cache_cpu *c)
1643 {
1644         void *object;
1645         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1646
1647         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c);
1648         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1649                 return object;
1650
1651         return get_any_partial(s, flags, c);
1652 }
1653
1654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1655 /*
1656  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1657  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1658  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1659  */
1660 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1661 #else
1662 /*
1663  * No preemption supported therefore also no need to check for
1664  * different cpus.
1665  */
1666 #define TID_STEP 1
1667 #endif
1668
1669 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1670 {
1671         return tid + TID_STEP;
1672 }
1673
1674 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1675 {
1676         return tid % TID_STEP;
1677 }
1678
1679 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1680 {
1681         return tid / TID_STEP;
1682 }
1683
1684 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1685 {
1686         return cpu;
1687 }
1688
1689 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1690                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1691 {
1692 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1693         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1694
1695         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1698         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1699                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1700                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1701         else
1702 #endif
1703         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1704                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1705                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1706         else
1707                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1708                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1709 #endif
1710         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1711 }
1712
1713 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1714 {
1715         int cpu;
1716
1717         for_each_possible_cpu(cpu)
1718                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Remove the cpu slab
1723  */
1724 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1725 {
1726         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1727         struct page *page = c->page;
1728         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1729         int lock = 0;
1730         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1731         void *freelist;
1732         void *nextfree;
1733         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1734         struct page new;
1735         struct page old;
1736
1737         if (page->freelist) {
1738                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1739                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1740         }
1741
1742         c->tid = next_tid(c->tid);
1743         c->page = NULL;
1744         freelist = c->freelist;
1745         c->freelist = NULL;
1746
1747         /*
1748          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1749          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1750          * last one.
1751          *
1752          * There is no need to take the list->lock because the page
1753          * is still frozen.
1754          */
1755         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1756                 void *prior;
1757                 unsigned long counters;
1758
1759                 do {
1760                         prior = page->freelist;
1761                         counters = page->counters;
1762                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1763                         new.counters = counters;
1764                         new.inuse--;
1765                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1766
1767                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1768                         prior, counters,
1769                         freelist, new.counters,
1770                         "drain percpu freelist"));
1771
1772                 freelist = nextfree;
1773         }
1774
1775         /*
1776          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1777          * list presence reflects the actual number of objects
1778          * during unfreeze.
1779          *
1780          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1781          * with the count. If there is a mismatch then the page
1782          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1783          *
1784          * Then we restart the process which may have to remove
1785          * the page from the list that we just put it on again
1786          * because the number of objects in the slab may have
1787          * changed.
1788          */
1789 redo:
1790
1791         old.freelist = page->freelist;
1792         old.counters = page->counters;
1793         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1794
1795         /* Determine target state of the slab */
1796         new.counters = old.counters;
1797         if (freelist) {
1798                 new.inuse--;
1799                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1800                 new.freelist = freelist;
1801         } else
1802                 new.freelist = old.freelist;
1803
1804         new.frozen = 0;
1805
1806         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1807                 m = M_FREE;
1808         else if (new.freelist) {
1809                 m = M_PARTIAL;
1810                 if (!lock) {
1811                         lock = 1;
1812                         /*
1813                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1814                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1815                          * is frozen
1816                          */
1817                         spin_lock(&n->list_lock);
1818                 }
1819         } else {
1820                 m = M_FULL;
1821                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1822                         lock = 1;
1823                         /*
1824                          * This also ensures that the scanning of full
1825                          * slabs from diagnostic functions will not see
1826                          * any frozen slabs.
1827                          */
1828                         spin_lock(&n->list_lock);
1829                 }
1830         }
1831
1832         if (l != m) {
1833
1834                 if (l == M_PARTIAL)
1835
1836                         remove_partial(n, page);
1837
1838                 else if (l == M_FULL)
1839
1840                         remove_full(s, page);
1841
1842                 if (m == M_PARTIAL) {
1843
1844                         add_partial(n, page, tail);
1845                         stat(s, tail);
1846
1847                 } else if (m == M_FULL) {
1848
1849                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1850                         add_full(s, n, page);
1851
1852                 }
1853         }
1854
1855         l = m;
1856         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1857                                 old.freelist, old.counters,
1858                                 new.freelist, new.counters,
1859                                 "unfreezing slab"))
1860                 goto redo;
1861
1862         if (lock)
1863                 spin_unlock(&n->list_lock);
1864
1865         if (m == M_FREE) {
1866                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1867                 discard_slab(s, page);
1868                 stat(s, FREE_SLAB);
1869         }
1870 }
1871
1872 /* Unfreeze all the cpu partial slabs */
1873 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s)
1874 {
1875         struct kmem_cache_node *n = NULL;
1876         struct kmem_cache_cpu *c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1877         struct page *page, *discard_page = NULL;
1878
1879         while ((page = c->partial)) {
1880                 enum slab_modes { M_PARTIAL, M_FREE };
1881                 enum slab_modes l, m;
1882                 struct page new;
1883                 struct page old;
1884
1885                 c->partial = page->next;
1886                 l = M_FREE;
1887
1888                 do {
1889
1890                         old.freelist = page->freelist;
1891                         old.counters = page->counters;
1892                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1893
1894                         new.counters = old.counters;
1895                         new.freelist = old.freelist;
1896
1897                         new.frozen = 0;
1898
1899                         if (!new.inuse && (!n || n->nr_partial > s->min_partial))
1900                                 m = M_FREE;
1901                         else {
1902                                 struct kmem_cache_node *n2 = get_node(s,
1903                                                         page_to_nid(page));
1904
1905                                 m = M_PARTIAL;
1906                                 if (n != n2) {
1907                                         if (n)
1908                                                 spin_unlock(&n->list_lock);
1909
1910                                         n = n2;
1911                                         spin_lock(&n->list_lock);
1912                                 }
1913                         }
1914
1915                         if (l != m) {
1916                                 if (l == M_PARTIAL) {
1917                                         remove_partial(n, page);
1918                                         stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1919                                 } else {
1920                                         add_partial(n, page,
1921                                                 DEACTIVATE_TO_TAIL);
1922                                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1923                                 }
1924
1925                                 l = m;
1926                         }
1927
1928                 } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
1929                                 old.freelist, old.counters,
1930                                 new.freelist, new.counters,
1931                                 "unfreezing slab"));
1932
1933                 if (m == M_FREE) {
1934                         page->next = discard_page;
1935                         discard_page = page;
1936                 }
1937         }
1938
1939         if (n)
1940                 spin_unlock(&n->list_lock);
1941
1942         while (discard_page) {
1943                 page = discard_page;
1944                 discard_page = discard_page->next;
1945
1946                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1947                 discard_slab(s, page);
1948                 stat(s, FREE_SLAB);
1949         }
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
1954  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
1955  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
1956  * onto a random cpus partial slot.
1957  *
1958  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
1959  * per node partial list.
1960  */
1961 int put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
1962 {
1963         struct page *oldpage;
1964         int pages;
1965         int pobjects;
1966
1967         do {
1968                 pages = 0;
1969                 pobjects = 0;
1970                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
1971
1972                 if (oldpage) {
1973                         pobjects = oldpage->pobjects;
1974                         pages = oldpage->pages;
1975                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
1976                                 unsigned long flags;
1977                                 /*
1978                                  * partial array is full. Move the existing
1979                                  * set to the per node partial list.
1980                                  */
1981                                 local_irq_save(flags);
1982                                 unfreeze_partials(s);
1983                                 local_irq_restore(flags);
1984                                 pobjects = 0;
1985                                 pages = 0;
1986                         }
1987                 }
1988
1989                 pages++;
1990                 pobjects += page->objects - page->inuse;
1991
1992                 page->pages = pages;
1993                 page->pobjects = pobjects;
1994                 page->next = oldpage;
1995
1996         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page) != oldpage);
1997         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
1998         return pobjects;
1999 }
2000
2001 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
2002 {
2003         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
2004         deactivate_slab(s, c);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Flush cpu slab.
2009  *
2010  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
2011  */
2012 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
2013 {
2014         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2015
2016         if (likely(c)) {
2017                 if (c->page)
2018                         flush_slab(s, c);
2019
2020                 unfreeze_partials(s);
2021         }
2022 }
2023
2024 static void flush_cpu_slab(void *d)
2025 {
2026         struct kmem_cache *s = d;
2027
2028         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2029 }
2030
2031 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2032 {
2033         struct kmem_cache *s = info;
2034         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2035
2036         return !!(c->page);
2037 }
2038
2039 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2040 {
2041         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2046  * locality expectations.
2047  */
2048 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
2049 {
2050 #ifdef CONFIG_NUMA
2051         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
2052                 return 0;
2053 #endif
2054         return 1;
2055 }
2056
2057 static int count_free(struct page *page)
2058 {
2059         return page->objects - page->inuse;
2060 }
2061
2062 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2063                                         int (*get_count)(struct page *))
2064 {
2065         unsigned long flags;
2066         unsigned long x = 0;
2067         struct page *page;
2068
2069         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2070         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2071                 x += get_count(page);
2072         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2073         return x;
2074 }
2075
2076 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2077 {
2078 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2079         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2080 #else
2081         return 0;
2082 #endif
2083 }
2084
2085 static noinline void
2086 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2087 {
2088         int node;
2089
2090         printk(KERN_WARNING
2091                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2092                 nid, gfpflags);
2093         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2094                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
2095                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2096
2097         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
2098                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2099                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2100
2101         for_each_online_node(node) {
2102                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2103                 unsigned long nr_slabs;
2104                 unsigned long nr_objs;
2105                 unsigned long nr_free;
2106
2107                 if (!n)
2108                         continue;
2109
2110                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2111                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2112                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2113
2114                 printk(KERN_WARNING
2115                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2116                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2117         }
2118 }
2119
2120 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2121                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2122 {
2123         void *object;
2124         struct kmem_cache_cpu *c;
2125         struct page *page = new_slab(s, flags, node);
2126
2127         if (page) {
2128                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2129                 if (c->page)
2130                         flush_slab(s, c);
2131
2132                 /*
2133                  * No other reference to the page yet so we can
2134                  * muck around with it freely without cmpxchg
2135                  */
2136                 object = page->freelist;
2137                 page->freelist = NULL;
2138
2139                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2140                 c->node = page_to_nid(page);
2141                 c->page = page;
2142                 *pc = c;
2143         } else
2144                 object = NULL;
2145
2146         return object;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the per cpu freelist
2151  * or deactivate the page.
2152  *
2153  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2154  *
2155  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2156  */
2157 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2158 {
2159         struct page new;
2160         unsigned long counters;
2161         void *freelist;
2162
2163         do {
2164                 freelist = page->freelist;
2165                 counters = page->counters;
2166                 new.counters = counters;
2167                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2168
2169                 new.inuse = page->objects;
2170                 new.frozen = freelist != NULL;
2171
2172         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2173                 freelist, counters,
2174                 NULL, new.counters,
2175                 "get_freelist"));
2176
2177         return freelist;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2182  * debugging duties.
2183  *
2184  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2185  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2186  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2187  *
2188  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2189  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2190  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2191  *
2192  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2193  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2194  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2195  */
2196 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2197                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2198 {
2199         void **object;
2200         unsigned long flags;
2201
2202         local_irq_save(flags);
2203 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2204         /*
2205          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2206          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2207          * pointer.
2208          */
2209         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2210 #endif
2211
2212         if (!c->page)
2213                 goto new_slab;
2214 redo:
2215         if (unlikely(!node_match(c, node))) {
2216                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2217                 deactivate_slab(s, c);
2218                 goto new_slab;
2219         }
2220
2221         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2222         object = c->freelist;
2223         if (object)
2224                 goto load_freelist;
2225
2226         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2227
2228         object = get_freelist(s, c->page);
2229
2230         if (!object) {
2231                 c->page = NULL;
2232                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2233                 goto new_slab;
2234         }
2235
2236         stat(s, ALLOC_REFILL);
2237
2238 load_freelist:
2239         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2240         c->tid = next_tid(c->tid);
2241         local_irq_restore(flags);
2242         return object;
2243
2244 new_slab:
2245
2246         if (c->partial) {
2247                 c->page = c->partial;
2248                 c->partial = c->page->next;
2249                 c->node = page_to_nid(c->page);
2250                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2251                 c->freelist = NULL;
2252                 goto redo;
2253         }
2254
2255         /* Then do expensive stuff like retrieving pages from the partial lists */
2256         object = get_partial(s, gfpflags, node, c);
2257
2258         if (unlikely(!object)) {
2259
2260                 object = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2261
2262                 if (unlikely(!object)) {
2263                         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2264                                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2265
2266                         local_irq_restore(flags);
2267                         return NULL;
2268                 }
2269         }
2270
2271         if (likely(!kmem_cache_debug(s)))
2272                 goto load_freelist;
2273
2274         /* Only entered in the debug case */
2275         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
2276                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2277
2278         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2279         deactivate_slab(s, c);
2280         c->node = NUMA_NO_NODE;
2281         local_irq_restore(flags);
2282         return object;
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2287  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2288  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2289  *
2290  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2291  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2292  *
2293  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2294  */
2295 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2296                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2297 {
2298         void **object;
2299         struct kmem_cache_cpu *c;
2300         unsigned long tid;
2301
2302         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2303                 return NULL;
2304
2305 redo:
2306
2307         /*
2308          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2309          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2310          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2311          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2312          */
2313         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2314
2315         /*
2316          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2317          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2318          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2319          * linked list in between.
2320          */
2321         tid = c->tid;
2322         barrier();
2323
2324         object = c->freelist;
2325         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2326
2327                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2328
2329         else {
2330                 /*
2331                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2332                  * operation and if we are on the right processor.
2333                  *
2334                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2335                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2336                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2337                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2338                  *
2339                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2340                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2341                  */
2342                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2343                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2344                                 object, tid,
2345                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2346
2347                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2348                         goto redo;
2349                 }
2350                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2351         }
2352
2353         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2354                 memset(object, 0, s->objsize);
2355
2356         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2357
2358         return object;
2359 }
2360
2361 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2362 {
2363         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2364
2365         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2366
2367         return ret;
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2370
2371 #ifdef CONFIG_TRACING
2372 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2373 {
2374         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2375         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2376         return ret;
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2379
2380 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2381 {
2382         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2383         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2384         return ret;
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2387 #endif
2388
2389 #ifdef CONFIG_NUMA
2390 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2391 {
2392         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2393
2394         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2395                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2396
2397         return ret;
2398 }
2399 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2400
2401 #ifdef CONFIG_TRACING
2402 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2403                                     gfp_t gfpflags,
2404                                     int node, size_t size)
2405 {
2406         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2407
2408         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2409                            size, s->size, gfpflags, node);
2410         return ret;
2411 }
2412 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2413 #endif
2414 #endif
2415
2416 /*
2417  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2418  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2419  *
2420  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2421  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2422  * handling required then we can return immediately.
2423  */
2424 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2425                         void *x, unsigned long addr)
2426 {
2427         void *prior;
2428         void **object = (void *)x;
2429         int was_frozen;
2430         int inuse;
2431         struct page new;
2432         unsigned long counters;
2433         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2434         unsigned long uninitialized_var(flags);
2435
2436         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2437
2438         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2439                 return;
2440
2441         do {
2442                 prior = page->freelist;
2443                 counters = page->counters;
2444                 set_freepointer(s, object, prior);
2445                 new.counters = counters;
2446                 was_frozen = new.frozen;
2447                 new.inuse--;
2448                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2449
2450                         if (!kmem_cache_debug(s) && !prior)
2451
2452                                 /*
2453                                  * Slab was on no list before and will be partially empty
2454                                  * We can defer the list move and instead freeze it.
2455                                  */
2456                                 new.frozen = 1;
2457
2458                         else { /* Needs to be taken off a list */
2459
2460                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2461                                 /*
2462                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2463                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2464                                  * drop the list_lock without any processing.
2465                                  *
2466                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2467                                  * other processors updating the list of slabs.
2468                                  */
2469                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2470
2471                         }
2472                 }
2473                 inuse = new.inuse;
2474
2475         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2476                 prior, counters,
2477                 object, new.counters,
2478                 "__slab_free"));
2479
2480         if (likely(!n)) {
2481
2482                 /*
2483                  * If we just froze the page then put it onto the
2484                  * per cpu partial list.
2485                  */
2486                 if (new.frozen && !was_frozen)
2487                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2488
2489                 /*
2490                  * The list lock was not taken therefore no list
2491                  * activity can be necessary.
2492                  */
2493                 if (was_frozen)
2494                         stat(s, FREE_FROZEN);
2495                 return;
2496         }
2497
2498         /*
2499          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2500          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2501          */
2502         if (was_frozen)
2503                 stat(s, FREE_FROZEN);
2504         else {
2505                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2506                         goto slab_empty;
2507
2508                 /*
2509                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2510                  * then add it.
2511                  */
2512                 if (unlikely(!prior)) {
2513                         remove_full(s, page);
2514                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2515                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2516                 }
2517         }
2518         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2519         return;
2520
2521 slab_empty:
2522         if (prior) {
2523                 /*
2524                  * Slab on the partial list.
2525                  */
2526                 remove_partial(n, page);
2527                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2528         } else
2529                 /* Slab must be on the full list */
2530                 remove_full(s, page);
2531
2532         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2533         stat(s, FREE_SLAB);
2534         discard_slab(s, page);
2535 }
2536
2537 /*
2538  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2539  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2540  *
2541  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2542  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2543  * the item before.
2544  *
2545  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2546  * with all sorts of special processing.
2547  */
2548 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2549                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2550 {
2551         void **object = (void *)x;
2552         struct kmem_cache_cpu *c;
2553         unsigned long tid;
2554
2555         slab_free_hook(s, x);
2556
2557 redo:
2558         /*
2559          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2560          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2561          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2562          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2563          */
2564         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2565
2566         tid = c->tid;
2567         barrier();
2568
2569         if (likely(page == c->page)) {
2570                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2571
2572                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2573                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2574                                 c->freelist, tid,
2575                                 object, next_tid(tid)))) {
2576
2577                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2578                         goto redo;
2579                 }
2580                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2581         } else
2582                 __slab_free(s, page, x, addr);
2583
2584 }
2585
2586 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2587 {
2588         struct page *page;
2589
2590         page = virt_to_head_page(x);
2591
2592         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2593
2594         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2595 }
2596 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2597
2598 /*
2599  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2600  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2601  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2602  * another.
2603  *
2604  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2605  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2606  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2607  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2608  * locking overhead.
2609  */
2610
2611 /*
2612  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2613  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2614  * and increases the number of allocations possible without having to
2615  * take the list_lock.
2616  */
2617 static int slub_min_order;
2618 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2619 static int slub_min_objects;
2620
2621 /*
2622  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2623  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2624  */
2625 static int slub_nomerge;
2626
2627 /*
2628  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2629  *
2630  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2631  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2632  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2633  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2634  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2635  * would be wasted.
2636  *
2637  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2638  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2639  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2640  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2641  *
2642  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2643  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2644  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2645  * of space in favor of a small page order.
2646  *
2647  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2648  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2649  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2650  * the smallest order which will fit the object.
2651  */
2652 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2653                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2654 {
2655         int order;
2656         int rem;
2657         int min_order = slub_min_order;
2658
2659         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2660                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2661
2662         for (order = max(min_order,
2663                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2664                         order <= max_order; order++) {
2665
2666                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2667
2668                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2669                         continue;
2670
2671                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2672
2673                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2674                         break;
2675
2676         }
2677
2678         return order;
2679 }
2680
2681 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2682 {
2683         int order;
2684         int min_objects;
2685         int fraction;
2686         int max_objects;
2687
2688         /*
2689          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2690          * works by first attempting to generate a layout with
2691          * the best configuration and backing off gradually.
2692          *
2693          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2694          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2695          */
2696         min_objects = slub_min_objects;
2697         if (!min_objects)
2698                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2699         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2700         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2701
2702         while (min_objects > 1) {
2703                 fraction = 16;
2704                 while (fraction >= 4) {
2705                         order = slab_order(size, min_objects,
2706                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2707                         if (order <= slub_max_order)
2708                                 return order;
2709                         fraction /= 2;
2710                 }
2711                 min_objects--;
2712         }
2713
2714         /*
2715          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2716          * lets see if we can place a single object there.
2717          */
2718         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2719         if (order <= slub_max_order)
2720                 return order;
2721
2722         /*
2723          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2724          */
2725         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2726         if (order < MAX_ORDER)
2727                 return order;
2728         return -ENOSYS;
2729 }
2730
2731 /*
2732  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2733  */
2734 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2735                 unsigned long align, unsigned long size)
2736 {
2737         /*
2738          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2739          * suggestion if the object is sufficiently large.
2740          *
2741          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2742          * alignment though. If that is greater then use it.
2743          */
2744         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2745                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2746                 while (size <= ralign / 2)
2747                         ralign /= 2;
2748                 align = max(align, ralign);
2749         }
2750
2751         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2752                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2753
2754         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2755 }
2756
2757 static void
2758 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2759 {
2760         n->nr_partial = 0;
2761         spin_lock_init(&n->list_lock);
2762         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2763 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2764         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2765         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2766         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2767 #endif
2768 }
2769
2770 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2771 {
2772         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2773                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2774
2775         /*
2776          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2777          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2778          */
2779         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2780                                      2 * sizeof(void *));
2781
2782         if (!s->cpu_slab)
2783                 return 0;
2784
2785         init_kmem_cache_cpus(s);
2786
2787         return 1;
2788 }
2789
2790 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2791
2792 /*
2793  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2794  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2795  * possible.
2796  *
2797  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2798  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2799  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2800  */
2801 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2802 {
2803         struct page *page;
2804         struct kmem_cache_node *n;
2805
2806         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2807
2808         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2809
2810         BUG_ON(!page);
2811         if (page_to_nid(page) != node) {
2812                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2813                                 "node %d\n", node);
2814                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2815                                 "in order to be able to continue\n");
2816         }
2817
2818         n = page->freelist;
2819         BUG_ON(!n);
2820         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2821         page->inuse = 1;
2822         page->frozen = 0;
2823         kmem_cache_node->node[node] = n;
2824 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2825         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2826         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2827 #endif
2828         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2829         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2830
2831         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2832 }
2833
2834 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2835 {
2836         int node;
2837
2838         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2839                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2840
2841                 if (n)
2842                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2843
2844                 s->node[node] = NULL;
2845         }
2846 }
2847
2848 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2849 {
2850         int node;
2851
2852         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2853                 struct kmem_cache_node *n;
2854
2855                 if (slab_state == DOWN) {
2856                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2857                         continue;
2858                 }
2859                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2860                                                 GFP_KERNEL, node);
2861
2862                 if (!n) {
2863                         free_kmem_cache_nodes(s);
2864                         return 0;
2865                 }
2866
2867                 s->node[node] = n;
2868                 init_kmem_cache_node(n, s);
2869         }
2870         return 1;
2871 }
2872
2873 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2874 {
2875         if (min < MIN_PARTIAL)
2876                 min = MIN_PARTIAL;
2877         else if (min > MAX_PARTIAL)
2878                 min = MAX_PARTIAL;
2879         s->min_partial = min;
2880 }
2881
2882 /*
2883  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2884  * a slab object.
2885  */
2886 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2887 {
2888         unsigned long flags = s->flags;
2889         unsigned long size = s->objsize;
2890         unsigned long align = s->align;
2891         int order;
2892
2893         /*
2894          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2895          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2896          * the possible location of the free pointer.
2897          */
2898         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2899
2900 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2901         /*
2902          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2903          * the slab may touch the object after free or before allocation
2904          * then we should never poison the object itself.
2905          */
2906         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2907                         !s->ctor)
2908                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2909         else
2910                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2911
2912
2913         /*
2914          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2915          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2916          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2917          */
2918         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2919                 size += sizeof(void *);
2920 #endif
2921
2922         /*
2923          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2924          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2925          */
2926         s->inuse = size;
2927
2928         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2929                 s->ctor)) {
2930                 /*
2931                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2932                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2933                  * kmem_cache_free.
2934                  *
2935                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2936                  * destructor or are poisoning the objects.
2937                  */
2938                 s->offset = size;
2939                 size += sizeof(void *);
2940         }
2941
2942 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2943         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2944                 /*
2945                  * Need to store information about allocs and frees after
2946                  * the object.
2947                  */
2948                 size += 2 * sizeof(struct track);
2949
2950         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2951                 /*
2952                  * Add some empty padding so that we can catch
2953                  * overwrites from earlier objects rather than let
2954                  * tracking information or the free pointer be
2955                  * corrupted if a user writes before the start
2956                  * of the object.
2957                  */
2958                 size += sizeof(void *);
2959 #endif
2960
2961         /*
2962          * Determine the alignment based on various parameters that the
2963          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2964          * on bootup.
2965          */
2966         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2967         s->align = align;
2968
2969         /*
2970          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2971          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2972          * each object to conform to the alignment.
2973          */
2974         size = ALIGN(size, align);
2975         s->size = size;
2976         if (forced_order >= 0)
2977                 order = forced_order;
2978         else
2979                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2980
2981         if (order < 0)
2982                 return 0;
2983
2984         s->allocflags = 0;
2985         if (order)
2986                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2987
2988         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2989                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2990
2991         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2992                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2993
2994         /*
2995          * Determine the number of objects per slab
2996          */
2997         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2998         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2999         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3000                 s->max = s->oo;
3001
3002         return !!oo_objects(s->oo);
3003
3004 }
3005
3006 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
3007                 const char *name, size_t size,
3008                 size_t align, unsigned long flags,
3009                 void (*ctor)(void *))
3010 {
3011         memset(s, 0, kmem_size);
3012         s->name = name;
3013         s->ctor = ctor;
3014         s->objsize = size;
3015         s->align = align;
3016         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
3017         s->reserved = 0;
3018
3019         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3020                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3021
3022         if (!calculate_sizes(s, -1))
3023                 goto error;
3024         if (disable_higher_order_debug) {
3025                 /*
3026                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3027                  * order increased.
3028                  */
3029                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
3030                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3031                         s->offset = 0;
3032                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3033                                 goto error;
3034                 }
3035         }
3036
3037 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3038     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3039         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
3040                 /* Enable fast mode */
3041                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3042 #endif
3043
3044         /*
3045          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3046          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3047          */
3048         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3049
3050         /*
3051          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3052          * per cpu partial lists of a processor.
3053          *
3054          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3055          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3056          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3057          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3058          *
3059          * This setting also determines
3060          *
3061          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3062          *    per node list when we reach the limit.
3063          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3064          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch 50%
3065          *    to keep some capacity around for frees.
3066          */
3067         if (kmem_cache_debug(s))
3068                 s->cpu_partial = 0;
3069         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3070                 s->cpu_partial = 2;
3071         else if (s->size >= 1024)
3072                 s->cpu_partial = 6;
3073         else if (s->size >= 256)
3074                 s->cpu_partial = 13;
3075         else
3076                 s->cpu_partial = 30;
3077
3078         s->refcount = 1;
3079 #ifdef CONFIG_NUMA
3080         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3081 #endif
3082         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3083                 goto error;
3084
3085         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3086                 return 1;
3087
3088         free_kmem_cache_nodes(s);
3089 error:
3090         if (flags & SLAB_PANIC)
3091                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
3092                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3093                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
3094                         s->offset, flags);
3095         return 0;
3096 }
3097
3098 /*
3099  * Determine the size of a slab object
3100  */
3101 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
3102 {
3103         return s->objsize;
3104 }
3105 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3106
3107 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3108                                                         const char *text)
3109 {
3110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3111         void *addr = page_address(page);
3112         void *p;
3113         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3114                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3115         if (!map)
3116                 return;
3117         slab_err(s, page, "%s", text);
3118         slab_lock(page);
3119
3120         get_map(s, page, map);
3121         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3122
3123                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3124                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
3125                                                         p, p - addr);
3126                         print_tracking(s, p);
3127                 }
3128         }
3129         slab_unlock(page);
3130         kfree(map);
3131 #endif
3132 }
3133
3134 /*
3135  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3136  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
3137  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
3138  */
3139 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3140 {
3141         struct page *page, *h;
3142
3143         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3144                 if (!page->inuse) {
3145                         remove_partial(n, page);
3146                         discard_slab(s, page);
3147                 } else {
3148                         list_slab_objects(s, page,
3149                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
3150                 }
3151         }
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Release all resources used by a slab cache.
3156  */
3157 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3158 {
3159         int node;
3160
3161         flush_all(s);
3162         free_percpu(s->cpu_slab);
3163         /* Attempt to free all objects */
3164         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3165                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3166
3167                 free_partial(s, n);
3168                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3169                         return 1;
3170         }
3171         free_kmem_cache_nodes(s);
3172         return 0;
3173 }
3174
3175 /*
3176  * Close a cache and release the kmem_cache structure
3177  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
3178  */
3179 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
3180 {
3181         down_write(&slub_lock);
3182         s->refcount--;
3183         if (!s->refcount) {
3184                 list_del(&s->list);
3185                 up_write(&slub_lock);
3186                 if (kmem_cache_close(s)) {
3187                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
3188                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
3189                         dump_stack();
3190                 }
3191                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
3192                         rcu_barrier();
3193                 sysfs_slab_remove(s);
3194         } else
3195                 up_write(&slub_lock);
3196 }
3197 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
3198
3199 /********************************************************************
3200  *              Kmalloc subsystem
3201  *******************************************************************/
3202
3203 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3204 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
3205
3206 static struct kmem_cache *kmem_cache;
3207
3208 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3209 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3210 #endif
3211
3212 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3213 {
3214         get_option(&str, &slub_min_order);
3215
3216         return 1;
3217 }
3218
3219 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3220
3221 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3222 {
3223         get_option(&str, &slub_max_order);
3224         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3225
3226         return 1;
3227 }
3228
3229 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3230
3231 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3232 {
3233         get_option(&str, &slub_min_objects);
3234
3235         return 1;
3236 }
3237
3238 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3239
3240 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3241 {
3242         slub_nomerge = 1;
3243         return 1;
3244 }
3245
3246 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3247
3248 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3249                                                 int size, unsigned int flags)
3250 {
3251         struct kmem_cache *s;
3252
3253         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3254
3255         /*
3256          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3257          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
3258          */
3259         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3260                                                                 flags, NULL))
3261                 goto panic;
3262
3263         list_add(&s->list, &slab_caches);
3264         return s;
3265
3266 panic:
3267         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3268         return NULL;
3269 }
3270
3271 /*
3272  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3273  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3274  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3275  * fls.
3276  */
3277 static s8 size_index[24] = {
3278         3,      /* 8 */
3279         4,      /* 16 */
3280         5,      /* 24 */
3281         5,      /* 32 */
3282         6,      /* 40 */
3283         6,      /* 48 */
3284         6,      /* 56 */
3285         6,      /* 64 */
3286         1,      /* 72 */
3287         1,      /* 80 */
3288         1,      /* 88 */
3289         1,      /* 96 */
3290         7,      /* 104 */
3291         7,      /* 112 */
3292         7,      /* 120 */
3293         7,      /* 128 */
3294         2,      /* 136 */
3295         2,      /* 144 */
3296         2,      /* 152 */
3297         2,      /* 160 */
3298         2,      /* 168 */
3299         2,      /* 176 */
3300         2,      /* 184 */
3301         2       /* 192 */
3302 };
3303
3304 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3305 {
3306         return (bytes - 1) / 8;
3307 }
3308
3309 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3310 {
3311         int index;
3312
3313         if (size <= 192) {
3314                 if (!size)
3315                         return ZERO_SIZE_PTR;
3316
3317                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3318         } else
3319                 index = fls(size - 1);
3320
3321 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3322         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3323                 return kmalloc_dma_caches[index];
3324
3325 #endif
3326         return kmalloc_caches[index];
3327 }
3328
3329 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3330 {
3331         struct kmem_cache *s;
3332         void *ret;
3333
3334         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3335                 return kmalloc_large(size, flags);
3336
3337         s = get_slab(size, flags);
3338
3339         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3340                 return s;
3341
3342         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3343
3344         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3345
3346         return ret;
3347 }
3348 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3349
3350 #ifdef CONFIG_NUMA
3351 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3352 {
3353         struct page *page;
3354         void *ptr = NULL;
3355
3356         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3357         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3358         if (page)
3359                 ptr = page_address(page);
3360
3361         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3362         return ptr;
3363 }
3364
3365 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3366 {
3367         struct kmem_cache *s;
3368         void *ret;
3369
3370         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3371                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3372
3373                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3374                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3375                                    flags, node);
3376
3377                 return ret;
3378         }
3379
3380         s = get_slab(size, flags);
3381
3382         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3383                 return s;
3384
3385         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3386
3387         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3388
3389         return ret;
3390 }
3391 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3392 #endif
3393
3394 size_t ksize(const void *object)
3395 {
3396         struct page *page;
3397
3398         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3399                 return 0;
3400
3401         page = virt_to_head_page(object);
3402
3403         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3404                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3405                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3406         }
3407
3408         return slab_ksize(page->slab);
3409 }
3410 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3411
3412 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3413 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3414 {
3415         struct page *page;
3416         void *object = (void *)x;
3417         unsigned long flags;
3418         bool rv;
3419
3420         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3421                 return false;
3422
3423         local_irq_save(flags);
3424
3425         page = virt_to_head_page(x);
3426         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3427                 /* maybe it was from stack? */
3428                 rv = true;
3429                 goto out_unlock;
3430         }
3431
3432         slab_lock(page);
3433         if (on_freelist(page->slab, page, object)) {
3434                 object_err(page->slab, page, object, "Object is on free-list");
3435                 rv = false;
3436         } else {
3437                 rv = true;
3438         }
3439         slab_unlock(page);
3440
3441 out_unlock:
3442         local_irq_restore(flags);
3443         return rv;
3444 }
3445 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3446 #endif
3447
3448 void kfree(const void *x)
3449 {
3450         struct page *page;
3451         void *object = (void *)x;
3452
3453         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3454
3455         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3456                 return;
3457
3458         page = virt_to_head_page(x);
3459         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3460                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3461                 kmemleak_free(x);
3462                 put_page(page);
3463                 return;
3464         }
3465         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3468
3469 /*
3470  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3471  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3472  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3473  * and thus they can be removed from the partial lists.
3474  *
3475  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3476  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3477  * are freed in them.
3478  */
3479 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3480 {
3481         int node;
3482         int i;
3483         struct kmem_cache_node *n;
3484         struct page *page;
3485         struct page *t;
3486         int objects = oo_objects(s->max);
3487         struct list_head *slabs_by_inuse =
3488                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3489         unsigned long flags;
3490
3491         if (!slabs_by_inuse)
3492                 return -ENOMEM;
3493
3494         flush_all(s);
3495         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3496                 n = get_node(s, node);
3497
3498                 if (!n->nr_partial)
3499                         continue;
3500
3501                 for (i = 0; i < objects; i++)
3502                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3503
3504                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3505
3506                 /*
3507                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3508                  *
3509                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3510                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3511                  */
3512                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3513                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3514                         if (!page->inuse)
3515                                 n->nr_partial--;
3516                 }
3517
3518                 /*
3519                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3520                  * first and the least used slabs at the end.
3521                  */
3522                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3523                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3524
3525                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3526
3527                 /* Release empty slabs */
3528                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3529                         discard_slab(s, page);
3530         }
3531
3532         kfree(slabs_by_inuse);
3533         return 0;
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3536
3537 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3538 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3539 {
3540         struct kmem_cache *s;
3541
3542         down_read(&slub_lock);
3543         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3544                 kmem_cache_shrink(s);
3545         up_read(&slub_lock);
3546
3547         return 0;
3548 }
3549
3550 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3551 {
3552         struct kmem_cache_node *n;
3553         struct kmem_cache *s;
3554         struct memory_notify *marg = arg;
3555         int offline_node;
3556
3557         offline_node = marg->status_change_nid;
3558
3559         /*
3560          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3561          * for it yet.
3562          */
3563         if (offline_node < 0)
3564                 return;
3565
3566         down_read(&slub_lock);
3567         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3568                 n = get_node(s, offline_node);
3569                 if (n) {
3570                         /*
3571                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3572                          * that is going down. We were unable to free them,
3573                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3574                          * callback. So, we must fail.
3575                          */
3576                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3577
3578                         s->node[offline_node] = NULL;
3579                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3580                 }
3581         }
3582         up_read(&slub_lock);
3583 }
3584
3585 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3586 {
3587         struct kmem_cache_node *n;
3588         struct kmem_cache *s;
3589         struct memory_notify *marg = arg;
3590         int nid = marg->status_change_nid;
3591         int ret = 0;
3592
3593         /*
3594          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3595          * already created. Nothing to do.
3596          */
3597         if (nid < 0)
3598                 return 0;
3599
3600         /*
3601          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3602          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3603          * online.
3604          */
3605         down_read(&slub_lock);
3606         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3607                 /*
3608                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3609                  *      since memory is not yet available from the node that
3610                  *      is brought up.
3611                  */
3612                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3613                 if (!n) {
3614                         ret = -ENOMEM;
3615                         goto out;
3616                 }
3617                 init_kmem_cache_node(n, s);
3618                 s->node[nid] = n;
3619         }
3620 out:
3621         up_read(&slub_lock);
3622         return ret;
3623 }
3624
3625 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3626                                 unsigned long action, void *arg)
3627 {
3628         int ret = 0;
3629
3630         switch (action) {
3631         case MEM_GOING_ONLINE:
3632                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3633                 break;
3634         case MEM_GOING_OFFLINE:
3635                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3636                 break;
3637         case MEM_OFFLINE:
3638         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3639                 slab_mem_offline_callback(arg);
3640                 break;
3641         case MEM_ONLINE:
3642         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3643                 break;
3644         }
3645         if (ret)
3646                 ret = notifier_from_errno(ret);
3647         else
3648                 ret = NOTIFY_OK;
3649         return ret;
3650 }
3651
3652 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3653
3654 /********************************************************************
3655  *                      Basic setup of slabs
3656  *******************************************************************/
3657
3658 /*
3659  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3660  * the page allocator
3661  */
3662
3663 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3664 {
3665         int node;
3666
3667         list_add(&s->list, &slab_caches);
3668         s->refcount = -1;
3669
3670         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3671                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3672                 struct page *p;
3673
3674                 if (n) {
3675                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3676                                 p->slab = s;
3677
3678 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3679                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3680                                 p->slab = s;
3681 #endif
3682                 }
3683         }
3684 }
3685
3686 void __init kmem_cache_init(void)
3687 {
3688         int i;
3689         int caches = 0;
3690         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3691         int order;
3692         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3693         unsigned long kmalloc_size;
3694
3695         if (debug_guardpage_minorder())
3696                 slub_max_order = 0;
3697
3698         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3699                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3700
3701         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3702         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3703         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3704         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3705
3706         /*
3707          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3708          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3709          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3710          */
3711         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3712
3713         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3714                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3715                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3716
3717         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3718
3719         /* Able to allocate the per node structures */
3720         slab_state = PARTIAL;
3721
3722         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3723         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3724                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3725         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3726         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3727
3728         /*
3729          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3730          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3731          * update any list pointers.
3732          */
3733         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3734
3735         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3736         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3737
3738         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3739
3740         caches++;
3741         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3742         caches++;
3743         /* Free temporary boot structure */
3744         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3745
3746         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3747
3748         /*
3749          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3750          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3751          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3752          *
3753          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3754          * handle the index determination for the smaller caches.
3755          *
3756          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3757          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3758          */
3759         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3760                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3761
3762         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3763                 int elem = size_index_elem(i);
3764                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3765                         break;
3766                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3767         }
3768
3769         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3770                 /*
3771                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3772                  * is 64 byte.
3773                  */
3774                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3775                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3776         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3777                 /*
3778                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3779                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3780                  * instead.
3781                  */
3782                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3783                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3784         }
3785
3786         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3787         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3788                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3789                 caches++;
3790         }
3791
3792         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3793                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3794                 caches++;
3795         }
3796
3797         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3798                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3799                 caches++;
3800         }
3801
3802         slab_state = UP;
3803
3804         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3805         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3806                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3807                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3808         }
3809
3810         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3811                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3812                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3813         }
3814
3815         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3816                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3817
3818                 BUG_ON(!s);
3819                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3820         }
3821
3822 #ifdef CONFIG_SMP
3823         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3824 #endif
3825
3826 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3827         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3828                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3829
3830                 if (s && s->size) {
3831                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3832                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3833
3834                         BUG_ON(!name);
3835                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3836                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3837                 }
3838         }
3839 #endif
3840         printk(KERN_INFO
3841                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3842                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3843                 caches, cache_line_size(),
3844                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3845                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3846 }
3847
3848 void __init kmem_cache_init_late(void)
3849 {
3850 }
3851
3852 /*
3853  * Find a mergeable slab cache
3854  */
3855 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3856 {
3857         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3858                 return 1;
3859
3860         if (s->ctor)
3861                 return 1;
3862
3863         /*
3864          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3865          */
3866         if (s->refcount < 0)
3867                 return 1;
3868
3869         return 0;
3870 }
3871
3872 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3873                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3874                 void (*ctor)(void *))
3875 {
3876         struct kmem_cache *s;
3877
3878         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3879                 return NULL;
3880
3881         if (ctor)
3882                 return NULL;
3883
3884         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3885         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3886         size = ALIGN(size, align);
3887         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3888
3889         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3890                 if (slab_unmergeable(s))
3891                         continue;
3892
3893                 if (size > s->size)
3894                         continue;
3895
3896                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3897                                 continue;
3898                 /*
3899                  * Check if alignment is compatible.
3900                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3901                  */
3902                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3903                         continue;
3904
3905                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3906                         continue;
3907
3908                 return s;
3909         }
3910         return NULL;
3911 }
3912
3913 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3914                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3915 {
3916         struct kmem_cache *s;
3917         char *n;
3918
3919         if (WARN_ON(!name))
3920                 return NULL;
3921
3922         down_write(&slub_lock);
3923         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3924         if (s) {
3925                 s->refcount++;
3926                 /*
3927                  * Adjust the object sizes so that we clear
3928                  * the complete object on kzalloc.
3929                  */
3930                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3931                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3932
3933                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3934                         s->refcount--;
3935                         goto err;
3936                 }
3937                 up_write(&slub_lock);
3938                 return s;
3939         }
3940
3941         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3942         if (!n)
3943                 goto err;
3944
3945         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3946         if (s) {
3947                 if (kmem_cache_open(s, n,
3948                                 size, align, flags, ctor)) {
3949                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3950                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3951                                 list_del(&s->list);
3952                                 kfree(n);
3953                                 kfree(s);
3954                                 goto err;
3955                         }
3956                         up_write(&slub_lock);
3957                         return s;
3958                 }
3959                 kfree(n);
3960                 kfree(s);
3961         }
3962 err:
3963         up_write(&slub_lock);
3964
3965         if (flags & SLAB_PANIC)
3966                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3967         else
3968                 s = NULL;
3969         return s;
3970 }
3971 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3972
3973 #ifdef CONFIG_SMP
3974 /*
3975  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3976  * necessary.
3977  */
3978 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3979                 unsigned long action, void *hcpu)
3980 {
3981         long cpu = (long)hcpu;
3982         struct kmem_cache *s;
3983         unsigned long flags;
3984
3985         switch (action) {
3986         case CPU_UP_CANCELED:
3987         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3988         case CPU_DEAD:
3989         case CPU_DEAD_FROZEN:
3990                 down_read(&slub_lock);
3991                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3992                         local_irq_save(flags);
3993                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3994                         local_irq_restore(flags);
3995                 }
3996                 up_read(&slub_lock);
3997                 break;
3998         default:
3999                 break;
4000         }
4001         return NOTIFY_OK;
4002 }
4003
4004 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
4005         .notifier_call = slab_cpuup_callback
4006 };
4007
4008 #endif
4009
4010 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4011 {
4012         struct kmem_cache *s;
4013         void *ret;
4014
4015         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
4016                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4017
4018         s = get_slab(size, gfpflags);
4019
4020         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4021                 return s;
4022
4023         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
4024
4025         /* Honor the call site pointer we received. */
4026         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4027
4028         return ret;
4029 }
4030
4031 #ifdef CONFIG_NUMA
4032 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4033                                         int node, unsigned long caller)
4034 {
4035         struct kmem_cache *s;
4036         void *ret;
4037
4038         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
4039                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4040
4041                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4042                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4043                                    gfpflags, node);
4044
4045                 return ret;
4046         }
4047
4048         s = get_slab(size, gfpflags);
4049
4050         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4051                 return s;
4052
4053         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
4054
4055         /* Honor the call site pointer we received. */
4056         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4057
4058         return ret;
4059 }
4060 #endif
4061
4062 #ifdef CONFIG_SYSFS
4063 static int count_inuse(struct page *page)
4064 {
4065         return page->inuse;
4066 }
4067
4068 static int count_total(struct page *page)
4069 {
4070         return page->objects;
4071 }
4072 #endif
4073
4074 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4075 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4076                                                 unsigned long *map)
4077 {
4078         void *p;
4079         void *addr = page_address(page);
4080
4081         if (!check_slab(s, page) ||
4082                         !on_freelist(s, page, NULL))
4083                 return 0;
4084
4085         /* Now we know that a valid freelist exists */
4086         bitmap_zero(map, page->objects);
4087
4088         get_map(s, page, map);
4089         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4090                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4091                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4092                                 return 0;
4093         }
4094
4095         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4096                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4097                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4098                                 return 0;
4099         return 1;
4100 }
4101
4102 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4103                                                 unsigned long *map)
4104 {
4105         slab_lock(page);
4106         validate_slab(s, page, map);
4107         slab_unlock(page);
4108 }
4109
4110 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4111                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4112 {
4113         unsigned long count = 0;
4114         struct page *page;
4115         unsigned long flags;
4116
4117         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4118
4119         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4120                 validate_slab_slab(s, page, map);
4121                 count++;
4122         }
4123         if (count != n->nr_partial)
4124                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
4125                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
4126
4127         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4128                 goto out;
4129
4130         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4131                 validate_slab_slab(s, page, map);
4132                 count++;
4133         }
4134         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4135                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
4136                         "counter=%ld\n", s->name, count,
4137                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4138
4139 out:
4140         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4141         return count;
4142 }
4143
4144 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4145 {
4146         int node;
4147         unsigned long count = 0;
4148         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4149                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4150
4151         if (!map)
4152                 return -ENOMEM;
4153
4154         flush_all(s);
4155         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4156                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4157
4158                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4159         }
4160         kfree(map);
4161         return count;
4162 }
4163 /*
4164  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4165  * and freed.
4166  */
4167
4168 struct location {
4169         unsigned long count;
4170         unsigned long addr;
4171         long long sum_time;
4172         long min_time;
4173         long max_time;
4174         long min_pid;
4175         long max_pid;
4176         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4177         nodemask_t nodes;
4178 };
4179
4180 struct loc_track {
4181         unsigned long max;
4182         unsigned long count;
4183         struct location *loc;
4184 };
4185
4186 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4187 {
4188         if (t->max)
4189                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4190                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4191 }
4192
4193 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4194 {
4195         struct location *l;
4196         int order;
4197
4198         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4199
4200         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4201         if (!l)
4202                 return 0;
4203
4204         if (t->count) {
4205                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4206                 free_loc_track(t);
4207         }
4208         t->max = max;
4209         t->loc = l;
4210         return 1;
4211 }
4212
4213 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4214                                 const struct track *track)
4215 {
4216         long start, end, pos;
4217         struct location *l;
4218         unsigned long caddr;
4219         unsigned long age = jiffies - track->when;
4220
4221         start = -1;
4222         end = t->count;
4223
4224         for ( ; ; ) {
4225                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4226
4227                 /*
4228                  * There is nothing at "end". If we end up there
4229                  * we need to add something to before end.
4230                  */
4231                 if (pos == end)
4232                         break;
4233
4234                 caddr = t->loc[pos].addr;
4235                 if (track->addr == caddr) {
4236
4237                         l = &t->loc[pos];
4238                         l->count++;
4239                         if (track->when) {
4240                                 l->sum_time += age;
4241                                 if (age < l->min_time)
4242                                         l->min_time = age;
4243                                 if (age > l->max_time)
4244                                         l->max_time = age;
4245
4246                                 if (track->pid < l->min_pid)
4247                                         l->min_pid = track->pid;
4248                                 if (track->pid > l->max_pid)
4249                                         l->max_pid = track->pid;
4250
4251                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4252                                                 to_cpumask(l->cpus));
4253                         }
4254                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4255                         return 1;
4256                 }
4257
4258                 if (track->addr < caddr)
4259                         end = pos;
4260                 else
4261                         start = pos;
4262         }
4263
4264         /*
4265          * Not found. Insert new tracking element.
4266          */
4267         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4268                 return 0;
4269
4270         l = t->loc + pos;
4271         if (pos < t->count)
4272                 memmove(l + 1, l,
4273                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4274         t->count++;
4275         l->count = 1;
4276         l->addr = track->addr;
4277         l->sum_time = age;
4278         l->min_time = age;
4279         l->max_time = age;
4280         l->min_pid = track->pid;
4281         l->max_pid = track->pid;
4282         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4283         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4284         nodes_clear(l->nodes);
4285         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4286         return 1;
4287 }
4288
4289 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4290                 struct page *page, enum track_item alloc,
4291                 unsigned long *map)
4292 {
4293         void *addr = page_address(page);
4294         void *p;
4295
4296         bitmap_zero(map, page->objects);
4297         get_map(s, page, map);
4298
4299         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4300                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4301                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4302 }
4303
4304 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4305                                         enum track_item alloc)
4306 {
4307         int len = 0;
4308         unsigned long i;
4309         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4310         int node;
4311         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4312                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4313
4314         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4315                                      GFP_TEMPORARY)) {
4316                 kfree(map);
4317                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4318         }
4319         /* Push back cpu slabs */
4320         flush_all(s);
4321
4322         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4323                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4324                 unsigned long flags;
4325                 struct page *page;
4326
4327                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4328                         continue;
4329
4330                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4331                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4332                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4333                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4334                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4335                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4336         }
4337
4338         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4339                 struct location *l = &t.loc[i];
4340
4341                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4342                         break;
4343                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4344
4345                 if (l->addr)
4346                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4347                 else
4348                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4349
4350                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4351                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4352                                 l->min_time,
4353                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4354                                 l->max_time);
4355                 } else
4356                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4357                                 l->min_time);
4358
4359                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4360                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4361                                 l->min_pid, l->max_pid);
4362                 else
4363                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4364                                 l->min_pid);
4365
4366                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4367                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4368                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4369                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4370                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4371                                                  to_cpumask(l->cpus));
4372                 }
4373
4374                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4375                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4376                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4377                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4378                                         l->nodes);
4379                 }
4380
4381                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4382         }
4383
4384         free_loc_track(&t);
4385         kfree(map);
4386         if (!t.count)
4387                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4388         return len;
4389 }
4390 #endif
4391
4392 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4393 static void resiliency_test(void)
4394 {
4395         u8 *p;
4396
4397         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4398
4399         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4400         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4401         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4402
4403         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4404         p[16] = 0x12;
4405         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4406                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4407
4408         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4409
4410         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4411         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4412         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4413         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4414                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4415         printk(KERN_ERR
4416                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4417
4418         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4419         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4420         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4421         *p = 0x56;
4422         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4423                                                                         p);
4424         printk(KERN_ERR
4425                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4426         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4427
4428         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4429         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4430         kfree(p);
4431         *p = 0x78;
4432         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4433         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4434
4435         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4436         kfree(p);
4437         p[50] = 0x9a;
4438         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4439                         p);
4440         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4441
4442         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4443         kfree(p);
4444         p[512] = 0xab;
4445         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4446         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4447 }
4448 #else
4449 #ifdef CONFIG_SYSFS
4450 static void resiliency_test(void) {};
4451 #endif
4452 #endif
4453
4454 #ifdef CONFIG_SYSFS
4455 enum slab_stat_type {
4456         SL_ALL,                 /* All slabs */
4457         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4458         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4459         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4460         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4461 };
4462
4463 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4464 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4465 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4466 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4467 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4468
4469 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4470                             char *buf, unsigned long flags)
4471 {
4472         unsigned long total = 0;
4473         int node;
4474         int x;
4475         unsigned long *nodes;
4476         unsigned long *per_cpu;
4477
4478         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4479         if (!nodes)
4480                 return -ENOMEM;
4481         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4482
4483         if (flags & SO_CPU) {
4484                 int cpu;
4485
4486                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4487                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4488                         int node = ACCESS_ONCE(c->node);
4489                         struct page *page;
4490
4491                         if (node < 0)
4492                                 continue;
4493                         page = ACCESS_ONCE(c->page);
4494                         if (page) {
4495                                 if (flags & SO_TOTAL)
4496                                         x = page->objects;
4497                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4498                                         x = page->inuse;
4499                                 else
4500                                         x = 1;
4501
4502                                 total += x;
4503                                 nodes[node] += x;
4504                         }
4505                         page = c->partial;
4506
4507                         if (page) {
4508                                 x = page->pobjects;
4509                                 total += x;
4510                                 nodes[node] += x;
4511                         }
4512                         per_cpu[node]++;
4513                 }
4514         }
4515
4516         lock_memory_hotplug();
4517 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4518         if (flags & SO_ALL) {
4519                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4520                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4521
4522                 if (flags & SO_TOTAL)
4523                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4524                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4525                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4526                                 count_partial(n, count_free);
4527
4528                         else
4529                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4530                         total += x;
4531                         nodes[node] += x;
4532                 }
4533
4534         } else
4535 #endif
4536         if (flags & SO_PARTIAL) {
4537                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4538                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4539
4540                         if (flags & SO_TOTAL)
4541                                 x = count_partial(n, count_total);
4542                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4543                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4544                         else
4545                                 x = n->nr_partial;
4546                         total += x;
4547                         nodes[node] += x;
4548                 }
4549         }
4550         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4551 #ifdef CONFIG_NUMA
4552         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4553                 if (nodes[node])
4554                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4555                                         node, nodes[node]);
4556 #endif
4557         unlock_memory_hotplug();
4558         kfree(nodes);
4559         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4560 }
4561
4562 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4563 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4564 {
4565         int node;
4566
4567         for_each_online_node(node) {
4568                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4569
4570                 if (!n)
4571                         continue;
4572
4573                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4574                         return 1;
4575         }
4576         return 0;
4577 }
4578 #endif
4579
4580 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4581 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4582
4583 struct slab_attribute {
4584         struct attribute attr;
4585         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4586         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4587 };
4588
4589 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4590         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4591         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4592
4593 #define SLAB_ATTR(_name) \
4594         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4595         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4596
4597 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4598 {
4599         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4600 }
4601 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4602
4603 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4604 {
4605         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4606 }
4607 SLAB_ATTR_RO(align);
4608
4609 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4610 {
4611         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4612 }
4613 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4614
4615 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4616 {
4617         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4618 }
4619 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4620
4621 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4622                                 const char *buf, size_t length)
4623 {
4624         unsigned long order;
4625         int err;
4626
4627         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4628         if (err)
4629                 return err;
4630
4631         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4632                 return -EINVAL;
4633
4634         calculate_sizes(s, order);
4635         return length;
4636 }
4637
4638 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4639 {
4640         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4641 }
4642 SLAB_ATTR(order);
4643
4644 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4645 {
4646         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4647 }
4648
4649 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4650                                  size_t length)
4651 {
4652         unsigned long min;
4653         int err;
4654
4655         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4656         if (err)
4657                 return err;
4658
4659         set_min_partial(s, min);
4660         return length;
4661 }
4662 SLAB_ATTR(min_partial);
4663
4664 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4665 {
4666         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4667 }
4668
4669 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4670                                  size_t length)
4671 {
4672         unsigned long objects;
4673         int err;
4674
4675         err = strict_strtoul(buf, 10, &objects);
4676         if (err)
4677                 return err;
4678         if (objects && kmem_cache_debug(s))
4679                 return -EINVAL;
4680
4681         s->cpu_partial = objects;
4682         flush_all(s);
4683         return length;
4684 }
4685 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4686
4687 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4688 {
4689         if (!s->ctor)
4690                 return 0;
4691         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4692 }
4693 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4694
4695 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4696 {
4697         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4698 }
4699 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4700
4701 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4702 {
4703         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4704 }
4705 SLAB_ATTR_RO(partial);
4706
4707 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4708 {
4709         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4710 }
4711 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4712
4713 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4714 {
4715         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4716 }
4717 SLAB_ATTR_RO(objects);
4718
4719 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4720 {
4721         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4722 }
4723 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4724
4725 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4726 {
4727         int objects = 0;
4728         int pages = 0;
4729         int cpu;
4730         int len;
4731
4732         for_each_online_cpu(cpu) {
4733                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4734
4735                 if (page) {
4736                         pages += page->pages;
4737                         objects += page->pobjects;
4738                 }
4739         }
4740
4741         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4742
4743 #ifdef CONFIG_SMP
4744         for_each_online_cpu(cpu) {
4745                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4746
4747                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4748                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4749                                 page->pobjects, page->pages);
4750         }
4751 #endif
4752         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4753 }
4754 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4755
4756 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4757 {
4758         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4759 }
4760
4761 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4762                                 const char *buf, size_t length)
4763 {
4764         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4765         if (buf[0] == '1')
4766                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4767         return length;
4768 }
4769 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4770
4771 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4772 {
4773         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4774 }
4775 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4776
4777 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4778 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4779 {
4780         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4781 }
4782 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4783 #endif
4784
4785 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4786 {
4787         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4788 }
4789 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4790
4791 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4792 {
4793         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4794 }
4795 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4796
4797 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4798 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4799 {
4800         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4801 }
4802 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4803
4804 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4805 {
4806         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4807 }
4808 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4809
4810 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4811 {
4812         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4813 }
4814
4815 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4816                                 const char *buf, size_t length)
4817 {
4818         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4819         if (buf[0] == '1') {
4820                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4821                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4822         }
4823         return length;
4824 }
4825 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4826
4827 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4828 {
4829         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4830 }
4831
4832 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4833                                                         size_t length)
4834 {
4835         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4836         if (buf[0] == '1') {
4837                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4838                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4839         }
4840         return length;
4841 }
4842 SLAB_ATTR(trace);
4843
4844 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4845 {
4846         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4847 }
4848
4849 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4850                                 const char *buf, size_t length)
4851 {
4852         if (any_slab_objects(s))
4853                 return -EBUSY;
4854
4855         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4856         if (buf[0] == '1') {
4857                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4858                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4859         }
4860         calculate_sizes(s, -1);
4861         return length;
4862 }
4863 SLAB_ATTR(red_zone);
4864
4865 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4866 {
4867         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4868 }
4869
4870 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4871                                 const char *buf, size_t length)
4872 {
4873         if (any_slab_objects(s))
4874                 return -EBUSY;
4875
4876         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4877         if (buf[0] == '1') {
4878                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4879                 s->flags |= SLAB_POISON;
4880         }
4881         calculate_sizes(s, -1);
4882         return length;
4883 }
4884 SLAB_ATTR(poison);
4885
4886 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4887 {
4888         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4889 }
4890
4891 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4892                                 const char *buf, size_t length)
4893 {
4894         if (any_slab_objects(s))
4895                 return -EBUSY;
4896
4897         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4898         if (buf[0] == '1') {
4899                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4900                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4901         }
4902         calculate_sizes(s, -1);
4903         return length;
4904 }
4905 SLAB_ATTR(store_user);
4906
4907 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4908 {
4909         return 0;
4910 }
4911
4912 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4913                         const char *buf, size_t length)
4914 {
4915         int ret = -EINVAL;
4916
4917         if (buf[0] == '1') {
4918                 ret = validate_slab_cache(s);
4919                 if (ret >= 0)
4920                         ret = length;
4921         }
4922         return ret;
4923 }
4924 SLAB_ATTR(validate);
4925
4926 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4927 {
4928         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4929                 return -ENOSYS;
4930         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4931 }
4932 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4933
4934 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4935 {
4936         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4937                 return -ENOSYS;
4938         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4939 }
4940 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4941 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4942
4943 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4944 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4945 {
4946         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4947 }
4948
4949 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4950                                                         size_t length)
4951 {
4952         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4953         if (buf[0] == '1')
4954                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4955         return length;
4956 }
4957 SLAB_ATTR(failslab);
4958 #endif
4959
4960 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4961 {
4962         return 0;
4963 }
4964
4965 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4966                         const char *buf, size_t length)
4967 {
4968         if (buf[0] == '1') {
4969                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4970
4971                 if (rc)
4972                         return rc;
4973         } else
4974                 return -EINVAL;
4975         return length;
4976 }
4977 SLAB_ATTR(shrink);
4978
4979 #ifdef CONFIG_NUMA
4980 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4981 {
4982         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4983 }
4984
4985 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4986                                 const char *buf, size_t length)
4987 {
4988         unsigned long ratio;
4989         int err;
4990
4991         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4992         if (err)
4993                 return err;
4994
4995         if (ratio <= 100)
4996                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4997
4998         return length;
4999 }
5000 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
5001 #endif
5002
5003 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5004 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
5005 {
5006         unsigned long sum  = 0;
5007         int cpu;
5008         int len;
5009         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5010
5011         if (!data)
5012                 return -ENOMEM;
5013
5014         for_each_online_cpu(cpu) {
5015                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5016
5017                 data[cpu] = x;
5018                 sum += x;
5019         }
5020
5021         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5022
5023 #ifdef CONFIG_SMP
5024         for_each_online_cpu(cpu) {
5025                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5026                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5027         }
5028 #endif
5029         kfree(data);
5030         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5031 }
5032
5033 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5034 {
5035         int cpu;
5036
5037         for_each_online_cpu(cpu)
5038                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5039 }
5040
5041 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5042 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5043 {                                                               \
5044         return show_stat(s, buf, si);                           \
5045 }                                                               \
5046 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5047                                 const char *buf, size_t length) \
5048 {                                                               \
5049         if (buf[0] != '0')                                      \
5050                 return -EINVAL;                                 \
5051         clear_stat(s, si);                                      \
5052         return length;                                          \
5053 }                                                               \
5054 SLAB_ATTR(text);                                                \
5055
5056 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5057 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5058 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5059 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5060 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5061 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5062 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5063 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5064 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5065 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5066 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5067 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5068 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5069 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5070 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5071 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5072 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5073 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5074 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5075 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5076 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5077 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5078 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5079 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5080 #endif
5081
5082 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5083         &slab_size_attr.attr,
5084         &object_size_attr.attr,
5085         &objs_per_slab_attr.attr,
5086         &order_attr.attr,
5087         &min_partial_attr.attr,
5088         &cpu_partial_attr.attr,
5089         &objects_attr.attr,
5090         &objects_partial_attr.attr,
5091         &partial_attr.attr,
5092         &cpu_slabs_attr.attr,
5093         &ctor_attr.attr,
5094         &aliases_attr.attr,
5095         &align_attr.attr,
5096         &hwcache_align_attr.attr,
5097         &reclaim_account_attr.attr,
5098         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5099         &shrink_attr.attr,
5100         &reserved_attr.attr,
5101         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5102 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5103         &total_objects_attr.attr,
5104         &slabs_attr.attr,
5105         &sanity_checks_attr.attr,
5106         &trace_attr.attr,
5107         &red_zone_attr.attr,
5108         &poison_attr.attr,
5109         &store_user_attr.attr,
5110         &validate_attr.attr,
5111         &alloc_calls_attr.attr,
5112         &free_calls_attr.attr,
5113 #endif
5114 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5115         &cache_dma_attr.attr,
5116 #endif
5117 #ifdef CONFIG_NUMA
5118         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5119 #endif
5120 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5121         &alloc_fastpath_attr.attr,
5122         &alloc_slowpath_attr.attr,
5123         &free_fastpath_attr.attr,
5124         &free_slowpath_attr.attr,
5125         &free_frozen_attr.attr,
5126         &free_add_partial_attr.attr,
5127         &free_remove_partial_attr.attr,
5128         &alloc_from_partial_attr.attr,
5129         &alloc_slab_attr.attr,
5130         &alloc_refill_attr.attr,
5131         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5132         &free_slab_attr.attr,
5133         &cpuslab_flush_attr.attr,
5134         &deactivate_full_attr.attr,
5135         &deactivate_empty_attr.attr,
5136         &deactivate_to_head_attr.attr,
5137         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5138         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5139         &deactivate_bypass_attr.attr,
5140         &order_fallback_attr.attr,
5141         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5142         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5143         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5144         &cpu_partial_free_attr.attr,
5145 #endif
5146 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5147         &failslab_attr.attr,
5148 #endif
5149
5150         NULL
5151 };
5152
5153 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5154         .attrs = slab_attrs,
5155 };
5156
5157 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5158                                 struct attribute *attr,
5159                                 char *buf)
5160 {
5161         struct slab_attribute *attribute;
5162         struct kmem_cache *s;
5163         int err;
5164
5165         attribute = to_slab_attr(attr);
5166         s = to_slab(kobj);
5167
5168         if (!attribute->show)
5169                 return -EIO;
5170
5171         err = attribute->show(s, buf);
5172
5173         return err;
5174 }
5175
5176 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5177                                 struct attribute *attr,
5178                                 const char *buf, size_t len)
5179 {
5180         struct slab_attribute *attribute;
5181         struct kmem_cache *s;
5182         int err;
5183
5184         attribute = to_slab_attr(attr);
5185         s = to_slab(kobj);
5186
5187         if (!attribute->store)
5188                 return -EIO;
5189
5190         err = attribute->store(s, buf, len);
5191
5192         return err;
5193 }
5194
5195 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
5196 {
5197         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
5198
5199         kfree(s->name);
5200         kfree(s);
5201 }
5202
5203 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5204         .show = slab_attr_show,
5205         .store = slab_attr_store,
5206 };
5207
5208 static struct kobj_type slab_ktype = {
5209         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5210         .release = kmem_cache_release
5211 };
5212
5213 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5214 {
5215         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5216
5217         if (ktype == &slab_ktype)
5218                 return 1;
5219         return 0;
5220 }
5221
5222 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5223         .filter = uevent_filter,
5224 };
5225
5226 static struct kset *slab_kset;
5227
5228 #define ID_STR_LENGTH 64
5229
5230 /* Create a unique string id for a slab cache:
5231  *
5232  * Format       :[flags-]size
5233  */
5234 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5235 {
5236         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5237         char *p = name;
5238
5239         BUG_ON(!name);
5240
5241         *p++ = ':';
5242         /*
5243          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5244          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5245          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5246          * are matched during merging to guarantee that the id is
5247          * unique.
5248          */
5249         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5250                 *p++ = 'd';
5251         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5252                 *p++ = 'a';
5253         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5254                 *p++ = 'F';
5255         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5256                 *p++ = 't';
5257         if (p != name + 1)
5258                 *p++ = '-';
5259         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5260         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5261         return name;
5262 }
5263
5264 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5265 {
5266         int err;
5267         const char *name;
5268         int unmergeable;
5269
5270         if (slab_state < SYSFS)
5271                 /* Defer until later */
5272                 return 0;
5273
5274         unmergeable = slab_unmergeable(s);
5275         if (unmergeable) {
5276                 /*
5277                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5278                  * This is typically the case for debug situations. In that
5279                  * case we can catch duplicate names easily.
5280                  */
5281                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5282                 name = s->name;
5283         } else {
5284                 /*
5285                  * Create a unique name for the slab as a target
5286                  * for the symlinks.
5287                  */
5288                 name = create_unique_id(s);
5289         }
5290
5291         s->kobj.kset = slab_kset;
5292         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5293         if (err) {
5294                 kobject_put(&s->kobj);
5295                 return err;
5296         }
5297
5298         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5299         if (err) {
5300                 kobject_del(&s->kobj);
5301                 kobject_put(&s->kobj);
5302                 return err;
5303         }
5304         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5305         if (!unmergeable) {
5306                 /* Setup first alias */
5307                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5308                 kfree(name);
5309         }
5310         return 0;
5311 }
5312
5313 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5314 {
5315         if (slab_state < SYSFS)
5316                 /*
5317                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5318                  * cache from sysfs.
5319                  */
5320                 return;
5321
5322         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5323         kobject_del(&s->kobj);
5324         kobject_put(&s->kobj);
5325 }
5326
5327 /*
5328  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5329  * available lest we lose that information.
5330  */
5331 struct saved_alias {
5332         struct kmem_cache *s;
5333         const char *name;
5334         struct saved_alias *next;
5335 };
5336
5337 static struct saved_alias *alias_list;
5338
5339 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5340 {
5341         struct saved_alias *al;
5342
5343         if (slab_state == SYSFS) {
5344                 /*
5345                  * If we have a leftover link then remove it.
5346                  */
5347                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5348                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5349         }
5350
5351         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5352         if (!al)
5353                 return -ENOMEM;
5354
5355         al->s = s;
5356         al->name = name;
5357         al->next = alias_list;
5358         alias_list = al;
5359         return 0;
5360 }
5361
5362 static int __init slab_sysfs_init(void)
5363 {
5364         struct kmem_cache *s;
5365         int err;
5366
5367         down_write(&slub_lock);
5368
5369         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5370         if (!slab_kset) {
5371                 up_write(&slub_lock);
5372                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5373                 return -ENOSYS;
5374         }
5375
5376         slab_state = SYSFS;
5377
5378         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5379                 err = sysfs_slab_add(s);
5380                 if (err)
5381                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5382                                                 " to sysfs\n", s->name);
5383         }
5384
5385         while (alias_list) {
5386                 struct saved_alias *al = alias_list;
5387
5388                 alias_list = alias_list->next;
5389                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5390                 if (err)
5391                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5392                                         " %s to sysfs\n", s->name);
5393                 kfree(al);
5394         }
5395
5396         up_write(&slub_lock);
5397         resiliency_test();
5398         return 0;
5399 }
5400
5401 __initcall(slab_sysfs_init);
5402 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5403
5404 /*
5405  * The /proc/slabinfo ABI
5406  */
5407 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5408 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5409 {
5410         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5411         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5412                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5413         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5414         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5415         seq_putc(m, '\n');
5416 }
5417
5418 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5419 {
5420         loff_t n = *pos;
5421
5422         down_read(&slub_lock);
5423         if (!n)
5424                 print_slabinfo_header(m);
5425
5426         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5427 }
5428
5429 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5430 {
5431         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5432 }
5433
5434 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5435 {
5436         up_read(&slub_lock);
5437 }
5438
5439 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5440 {
5441         unsigned long nr_partials = 0;
5442         unsigned long nr_slabs = 0;
5443         unsigned long nr_inuse = 0;
5444         unsigned long nr_objs = 0;
5445         unsigned long nr_free = 0;
5446         struct kmem_cache *s;
5447         int node;
5448
5449         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5450
5451         for_each_online_node(node) {
5452                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5453
5454                 if (!n)
5455                         continue;
5456
5457                 nr_partials += n->nr_partial;
5458                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5459                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5460                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5461         }
5462
5463         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5464
5465         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5466                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5467                    (1 << oo_order(s->oo)));
5468         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5469         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5470                    0UL);
5471         seq_putc(m, '\n');
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5476         .start = s_start,
5477         .next = s_next,
5478         .stop = s_stop,
5479         .show = s_show,
5480 };
5481
5482 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5483 {
5484         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5485 }
5486
5487 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5488         .open           = slabinfo_open,
5489         .read           = seq_read,
5490         .llseek         = seq_lseek,
5491         .release        = seq_release,
5492 };
5493
5494 static int __init slab_proc_init(void)
5495 {
5496         proc_create("slabinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5497         return 0;
5498 }
5499 module_init(slab_proc_init);
5500 #endif /* CONFIG_SLABINFO */