e8c1175953673cf3120758b608a1d41bf4b1c2b5
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
110                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
111
112 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
113 {
114 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
115         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
116 #else
117         return 0;
118 #endif
119 }
120
121 /*
122  * Issues still to be resolved:
123  *
124  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
125  *
126  * - Variable sizing of the per node arrays
127  */
128
129 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
130 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
131
132 /*
133  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
134  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
135  */
136 #define MIN_PARTIAL 5
137
138 /*
139  * Maximum number of desirable partial slabs.
140  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
141  * sort the partial list by the number of objects in the.
142  */
143 #define MAX_PARTIAL 10
144
145 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
146                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
147
148 /*
149  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
150  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
151  * metadata.
152  */
153 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
154
155 /*
156  * Set of flags that will prevent slab merging
157  */
158 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
159                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
160                 SLAB_FAILSLAB)
161
162 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
163                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
164
165 #define OO_SHIFT        16
166 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
167 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
168
169 /* Internal SLUB flags */
170 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
171 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000UL /* Not yet visible via sysfs */
172
173 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
174
175 #ifdef CONFIG_SMP
176 static struct notifier_block slab_notifier;
177 #endif
178
179 static enum {
180         DOWN,           /* No slab functionality available */
181         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
182         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
183         SYSFS           /* Sysfs up */
184 } slab_state = DOWN;
185
186 /* A list of all slab caches on the system */
187 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
188 static LIST_HEAD(slab_caches);
189
190 /*
191  * Tracking user of a slab.
192  */
193 struct track {
194         unsigned long addr;     /* Called from address */
195         int cpu;                /* Was running on cpu */
196         int pid;                /* Pid context */
197         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
198 };
199
200 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
201
202 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
203 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
204 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
205 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
206
207 #else
208 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
209 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
210                                                         { return 0; }
211 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
212 {
213         kfree(s);
214 }
215
216 #endif
217
218 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
219 {
220 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
221         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
222 #endif
223 }
224
225 /********************************************************************
226  *                      Core slab cache functions
227  *******************************************************************/
228
229 int slab_is_available(void)
230 {
231         return slab_state >= UP;
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
235 {
236 #ifdef CONFIG_NUMA
237         return s->node[node];
238 #else
239         return &s->local_node;
240 #endif
241 }
242
243 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
244 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
245                                 struct page *page, const void *object)
246 {
247         void *base;
248
249         if (!object)
250                 return 1;
251
252         base = page_address(page);
253         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
254                 (object - base) % s->size) {
255                 return 0;
256         }
257
258         return 1;
259 }
260
261 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
262 {
263         return *(void **)(object + s->offset);
264 }
265
266 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
267 {
268         *(void **)(object + s->offset) = fp;
269 }
270
271 /* Loop over all objects in a slab */
272 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
273         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
274                         __p += (__s)->size)
275
276 /* Scan freelist */
277 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
278         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
279
280 /* Determine object index from a given position */
281 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
282 {
283         return (p - addr) / s->size;
284 }
285
286 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
287                                                 unsigned long size)
288 {
289         struct kmem_cache_order_objects x = {
290                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
291         };
292
293         return x;
294 }
295
296 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
297 {
298         return x.x >> OO_SHIFT;
299 }
300
301 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
302 {
303         return x.x & OO_MASK;
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
307 /*
308  * Debug settings:
309  */
310 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
311 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
312 #else
313 static int slub_debug;
314 #endif
315
316 static char *slub_debug_slabs;
317 static int disable_higher_order_debug;
318
319 /*
320  * Object debugging
321  */
322 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
323 {
324         int i, offset;
325         int newline = 1;
326         char ascii[17];
327
328         ascii[16] = 0;
329
330         for (i = 0; i < length; i++) {
331                 if (newline) {
332                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
333                         newline = 0;
334                 }
335                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
336                 offset = i % 16;
337                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
338                 if (offset == 15) {
339                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
340                         newline = 1;
341                 }
342         }
343         if (!newline) {
344                 i %= 16;
345                 while (i < 16) {
346                         printk(KERN_CONT "   ");
347                         ascii[i] = ' ';
348                         i++;
349                 }
350                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
351         }
352 }
353
354 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
355         enum track_item alloc)
356 {
357         struct track *p;
358
359         if (s->offset)
360                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
361         else
362                 p = object + s->inuse;
363
364         return p + alloc;
365 }
366
367 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
368                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
369 {
370         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
371
372         if (addr) {
373                 p->addr = addr;
374                 p->cpu = smp_processor_id();
375                 p->pid = current->pid;
376                 p->when = jiffies;
377         } else
378                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
379 }
380
381 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
382 {
383         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
384                 return;
385
386         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
387         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
388 }
389
390 static void print_track(const char *s, struct track *t)
391 {
392         if (!t->addr)
393                 return;
394
395         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
396                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
397 }
398
399 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
400 {
401         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
402                 return;
403
404         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
405         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
406 }
407
408 static void print_page_info(struct page *page)
409 {
410         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
411                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
412
413 }
414
415 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
416 {
417         va_list args;
418         char buf[100];
419
420         va_start(args, fmt);
421         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
422         va_end(args);
423         printk(KERN_ERR "========================================"
424                         "=====================================\n");
425         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
426         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
427                         "-------------------------------------\n\n");
428 }
429
430 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
431 {
432         va_list args;
433         char buf[100];
434
435         va_start(args, fmt);
436         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
437         va_end(args);
438         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
439 }
440
441 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
442 {
443         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
444         u8 *addr = page_address(page);
445
446         print_tracking(s, p);
447
448         print_page_info(page);
449
450         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
451                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
452
453         if (p > addr + 16)
454                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
455
456         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
457
458         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
459                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
460                         s->inuse - s->objsize);
461
462         if (s->offset)
463                 off = s->offset + sizeof(void *);
464         else
465                 off = s->inuse;
466
467         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
468                 off += 2 * sizeof(struct track);
469
470         if (off != s->size)
471                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
472                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
473
474         dump_stack();
475 }
476
477 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
478                         u8 *object, char *reason)
479 {
480         slab_bug(s, "%s", reason);
481         print_trailer(s, page, object);
482 }
483
484 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
485 {
486         va_list args;
487         char buf[100];
488
489         va_start(args, fmt);
490         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
491         va_end(args);
492         slab_bug(s, "%s", buf);
493         print_page_info(page);
494         dump_stack();
495 }
496
497 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
498 {
499         u8 *p = object;
500
501         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
502                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
503                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
504         }
505
506         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
507                 memset(p + s->objsize,
508                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
509                         s->inuse - s->objsize);
510 }
511
512 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
513 {
514         while (bytes) {
515                 if (*start != (u8)value)
516                         return start;
517                 start++;
518                 bytes--;
519         }
520         return NULL;
521 }
522
523 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
524                                                 void *from, void *to)
525 {
526         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
527         memset(from, data, to - from);
528 }
529
530 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
531                         u8 *object, char *what,
532                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
533 {
534         u8 *fault;
535         u8 *end;
536
537         fault = check_bytes(start, value, bytes);
538         if (!fault)
539                 return 1;
540
541         end = start + bytes;
542         while (end > fault && end[-1] == value)
543                 end--;
544
545         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
546         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
547                                         fault, end - 1, fault[0], value);
548         print_trailer(s, page, object);
549
550         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
551         return 0;
552 }
553
554 /*
555  * Object layout:
556  *
557  * object address
558  *      Bytes of the object to be managed.
559  *      If the freepointer may overlay the object then the free
560  *      pointer is the first word of the object.
561  *
562  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
563  *      0xa5 (POISON_END)
564  *
565  * object + s->objsize
566  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
567  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
568  *      objsize == inuse.
569  *
570  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
571  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
572  *
573  * object + s->inuse
574  *      Meta data starts here.
575  *
576  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
577  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
578  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
579  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
580  *              before the word boundary.
581  *
582  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
583  *
584  * object + s->size
585  *      Nothing is used beyond s->size.
586  *
587  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
588  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
589  * may be used with merged slabcaches.
590  */
591
592 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
593 {
594         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
595
596         if (s->offset)
597                 /* Freepointer is placed after the object. */
598                 off += sizeof(void *);
599
600         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
601                 /* We also have user information there */
602                 off += 2 * sizeof(struct track);
603
604         if (s->size == off)
605                 return 1;
606
607         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
608                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
609 }
610
611 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
612 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
613 {
614         u8 *start;
615         u8 *fault;
616         u8 *end;
617         int length;
618         int remainder;
619
620         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
621                 return 1;
622
623         start = page_address(page);
624         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
625         end = start + length;
626         remainder = length % s->size;
627         if (!remainder)
628                 return 1;
629
630         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
631         if (!fault)
632                 return 1;
633         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
634                 end--;
635
636         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
637         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
638
639         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
640         return 0;
641 }
642
643 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
644                                         void *object, int active)
645 {
646         u8 *p = object;
647         u8 *endobject = object + s->objsize;
648
649         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
650                 unsigned int red =
651                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
652
653                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
654                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
655                         return 0;
656         } else {
657                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
658                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
659                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
660                 }
661         }
662
663         if (s->flags & SLAB_POISON) {
664                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
665                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
666                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
667                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
668                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
669                         return 0;
670                 /*
671                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
672                  */
673                 check_pad_bytes(s, page, p);
674         }
675
676         if (!s->offset && active)
677                 /*
678                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
679                  * freepointer while object is allocated.
680                  */
681                 return 1;
682
683         /* Check free pointer validity */
684         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
685                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
686                 /*
687                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
688                  * of the free objects in this slab. May cause
689                  * another error because the object count is now wrong.
690                  */
691                 set_freepointer(s, p, NULL);
692                 return 0;
693         }
694         return 1;
695 }
696
697 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
698 {
699         int maxobj;
700
701         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
702
703         if (!PageSlab(page)) {
704                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
705                 return 0;
706         }
707
708         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
709         if (page->objects > maxobj) {
710                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
711                         s->name, page->objects, maxobj);
712                 return 0;
713         }
714         if (page->inuse > page->objects) {
715                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
716                         s->name, page->inuse, page->objects);
717                 return 0;
718         }
719         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
720         slab_pad_check(s, page);
721         return 1;
722 }
723
724 /*
725  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
726  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
727  */
728 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
729 {
730         int nr = 0;
731         void *fp = page->freelist;
732         void *object = NULL;
733         unsigned long max_objects;
734
735         while (fp && nr <= page->objects) {
736                 if (fp == search)
737                         return 1;
738                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
739                         if (object) {
740                                 object_err(s, page, object,
741                                         "Freechain corrupt");
742                                 set_freepointer(s, object, NULL);
743                                 break;
744                         } else {
745                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
746                                 page->freelist = NULL;
747                                 page->inuse = page->objects;
748                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
749                                 return 0;
750                         }
751                         break;
752                 }
753                 object = fp;
754                 fp = get_freepointer(s, object);
755                 nr++;
756         }
757
758         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
759         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
760                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
761
762         if (page->objects != max_objects) {
763                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
764                         "should be %d", page->objects, max_objects);
765                 page->objects = max_objects;
766                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
767         }
768         if (page->inuse != page->objects - nr) {
769                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
770                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
771                 page->inuse = page->objects - nr;
772                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
773         }
774         return search == NULL;
775 }
776
777 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
778                                                                 int alloc)
779 {
780         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
781                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
782                         s->name,
783                         alloc ? "alloc" : "free",
784                         object, page->inuse,
785                         page->freelist);
786
787                 if (!alloc)
788                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
789
790                 dump_stack();
791         }
792 }
793
794 /*
795  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
796  */
797 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
798 {
799         spin_lock(&n->list_lock);
800         list_add(&page->lru, &n->full);
801         spin_unlock(&n->list_lock);
802 }
803
804 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
805 {
806         struct kmem_cache_node *n;
807
808         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
809                 return;
810
811         n = get_node(s, page_to_nid(page));
812
813         spin_lock(&n->list_lock);
814         list_del(&page->lru);
815         spin_unlock(&n->list_lock);
816 }
817
818 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
819 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
820 {
821         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
822
823         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
824 }
825
826 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
827 {
828         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
829 }
830
831 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
832 {
833         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
834
835         /*
836          * May be called early in order to allocate a slab for the
837          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
838          * dilemma by deferring the increment of the count during
839          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
840          */
841         if (!NUMA_BUILD || n) {
842                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
843                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
844         }
845 }
846 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
847 {
848         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
849
850         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
851         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
852 }
853
854 /* Object debug checks for alloc/free paths */
855 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
856                                                                 void *object)
857 {
858         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
859                 return;
860
861         init_object(s, object, 0);
862         init_tracking(s, object);
863 }
864
865 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
866                                         void *object, unsigned long addr)
867 {
868         if (!check_slab(s, page))
869                 goto bad;
870
871         if (!on_freelist(s, page, object)) {
872                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
873                 goto bad;
874         }
875
876         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
877                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
878                 goto bad;
879         }
880
881         if (!check_object(s, page, object, 0))
882                 goto bad;
883
884         /* Success perform special debug activities for allocs */
885         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
886                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
887         trace(s, page, object, 1);
888         init_object(s, object, 1);
889         return 1;
890
891 bad:
892         if (PageSlab(page)) {
893                 /*
894                  * If this is a slab page then lets do the best we can
895                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
896                  * as used avoids touching the remaining objects.
897                  */
898                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
899                 page->inuse = page->objects;
900                 page->freelist = NULL;
901         }
902         return 0;
903 }
904
905 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
906                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
907 {
908         if (!check_slab(s, page))
909                 goto fail;
910
911         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
912                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
913                 goto fail;
914         }
915
916         if (on_freelist(s, page, object)) {
917                 object_err(s, page, object, "Object already free");
918                 goto fail;
919         }
920
921         if (!check_object(s, page, object, 1))
922                 return 0;
923
924         if (unlikely(s != page->slab)) {
925                 if (!PageSlab(page)) {
926                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
927                                 "outside of slab", object);
928                 } else if (!page->slab) {
929                         printk(KERN_ERR
930                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
931                                                 object);
932                         dump_stack();
933                 } else
934                         object_err(s, page, object,
935                                         "page slab pointer corrupt.");
936                 goto fail;
937         }
938
939         /* Special debug activities for freeing objects */
940         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
941                 remove_full(s, page);
942         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
943                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
944         trace(s, page, object, 0);
945         init_object(s, object, 0);
946         return 1;
947
948 fail:
949         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
950         return 0;
951 }
952
953 static int __init setup_slub_debug(char *str)
954 {
955         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
956         if (*str++ != '=' || !*str)
957                 /*
958                  * No options specified. Switch on full debugging.
959                  */
960                 goto out;
961
962         if (*str == ',')
963                 /*
964                  * No options but restriction on slabs. This means full
965                  * debugging for slabs matching a pattern.
966                  */
967                 goto check_slabs;
968
969         if (tolower(*str) == 'o') {
970                 /*
971                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
972                  * would increase as a result.
973                  */
974                 disable_higher_order_debug = 1;
975                 goto out;
976         }
977
978         slub_debug = 0;
979         if (*str == '-')
980                 /*
981                  * Switch off all debugging measures.
982                  */
983                 goto out;
984
985         /*
986          * Determine which debug features should be switched on
987          */
988         for (; *str && *str != ','; str++) {
989                 switch (tolower(*str)) {
990                 case 'f':
991                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
992                         break;
993                 case 'z':
994                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
995                         break;
996                 case 'p':
997                         slub_debug |= SLAB_POISON;
998                         break;
999                 case 'u':
1000                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1001                         break;
1002                 case 't':
1003                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1004                         break;
1005                 case 'a':
1006                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1007                         break;
1008                 default:
1009                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1010                                 "unknown. skipped\n", *str);
1011                 }
1012         }
1013
1014 check_slabs:
1015         if (*str == ',')
1016                 slub_debug_slabs = str + 1;
1017 out:
1018         return 1;
1019 }
1020
1021 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1022
1023 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1024         unsigned long flags, const char *name,
1025         void (*ctor)(void *))
1026 {
1027         /*
1028          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1029          */
1030         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1031                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1032                 flags |= slub_debug;
1033
1034         return flags;
1035 }
1036 #else
1037 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1038                         struct page *page, void *object) {}
1039
1040 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1041         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1042
1043 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1044         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1045
1046 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1047                         { return 1; }
1048 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1049                         void *object, int active) { return 1; }
1050 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1051 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1052         unsigned long flags, const char *name,
1053         void (*ctor)(void *))
1054 {
1055         return flags;
1056 }
1057 #define slub_debug 0
1058
1059 #define disable_higher_order_debug 0
1060
1061 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1062                                                         { return 0; }
1063 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1064                                                         { return 0; }
1065 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1066                                                         int objects) {}
1067 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1068                                                         int objects) {}
1069 #endif
1070
1071 /*
1072  * Slab allocation and freeing
1073  */
1074 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1075                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1076 {
1077         int order = oo_order(oo);
1078
1079         flags |= __GFP_NOTRACK;
1080
1081         if (node == NUMA_NO_NODE)
1082                 return alloc_pages(flags, order);
1083         else
1084                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1085 }
1086
1087 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1088 {
1089         struct page *page;
1090         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1091         gfp_t alloc_gfp;
1092
1093         flags |= s->allocflags;
1094
1095         /*
1096          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1097          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1098          */
1099         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1100
1101         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1102         if (unlikely(!page)) {
1103                 oo = s->min;
1104                 /*
1105                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1106                  * Try a lower order alloc if possible
1107                  */
1108                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1109                 if (!page)
1110                         return NULL;
1111
1112                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1113         }
1114
1115         if (kmemcheck_enabled
1116                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1117                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1118
1119                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1120
1121                 /*
1122                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1123                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1124                  */
1125                 if (s->ctor)
1126                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1127                 else
1128                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1129         }
1130
1131         page->objects = oo_objects(oo);
1132         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1133                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1134                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1135                 1 << oo_order(oo));
1136
1137         return page;
1138 }
1139
1140 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1141                                 void *object)
1142 {
1143         setup_object_debug(s, page, object);
1144         if (unlikely(s->ctor))
1145                 s->ctor(object);
1146 }
1147
1148 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1149 {
1150         struct page *page;
1151         void *start;
1152         void *last;
1153         void *p;
1154
1155         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1156
1157         page = allocate_slab(s,
1158                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1159         if (!page)
1160                 goto out;
1161
1162         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1163         page->slab = s;
1164         page->flags |= 1 << PG_slab;
1165
1166         start = page_address(page);
1167
1168         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1169                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1170
1171         last = start;
1172         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1173                 setup_object(s, page, last);
1174                 set_freepointer(s, last, p);
1175                 last = p;
1176         }
1177         setup_object(s, page, last);
1178         set_freepointer(s, last, NULL);
1179
1180         page->freelist = start;
1181         page->inuse = 0;
1182 out:
1183         return page;
1184 }
1185
1186 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1187 {
1188         int order = compound_order(page);
1189         int pages = 1 << order;
1190
1191         if (kmem_cache_debug(s)) {
1192                 void *p;
1193
1194                 slab_pad_check(s, page);
1195                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1196                                                 page->objects)
1197                         check_object(s, page, p, 0);
1198         }
1199
1200         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1201
1202         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1203                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1204                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1205                 -pages);
1206
1207         __ClearPageSlab(page);
1208         reset_page_mapcount(page);
1209         if (current->reclaim_state)
1210                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1211         __free_pages(page, order);
1212 }
1213
1214 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1215 {
1216         struct page *page;
1217
1218         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1219         __free_slab(page->slab, page);
1220 }
1221
1222 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1223 {
1224         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1225                 /*
1226                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1227                  */
1228                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1229
1230                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1231         } else
1232                 __free_slab(s, page);
1233 }
1234
1235 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1236 {
1237         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1238         free_slab(s, page);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Per slab locking using the pagelock
1243  */
1244 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1245 {
1246         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1247 }
1248
1249 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1250 {
1251         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1252 }
1253
1254 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1255 {
1256         int rc = 1;
1257
1258         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1259         return rc;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Management of partially allocated slabs
1264  */
1265 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1266                                 struct page *page, int tail)
1267 {
1268         spin_lock(&n->list_lock);
1269         n->nr_partial++;
1270         if (tail)
1271                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1272         else
1273                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1274         spin_unlock(&n->list_lock);
1275 }
1276
1277 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1278 {
1279         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1280
1281         spin_lock(&n->list_lock);
1282         list_del(&page->lru);
1283         n->nr_partial--;
1284         spin_unlock(&n->list_lock);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Lock slab and remove from the partial list.
1289  *
1290  * Must hold list_lock.
1291  */
1292 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1293                                                         struct page *page)
1294 {
1295         if (slab_trylock(page)) {
1296                 list_del(&page->lru);
1297                 n->nr_partial--;
1298                 __SetPageSlubFrozen(page);
1299                 return 1;
1300         }
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1306  */
1307 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1308 {
1309         struct page *page;
1310
1311         /*
1312          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1313          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1314          * partial slab and there is none available then get_partials()
1315          * will return NULL.
1316          */
1317         if (!n || !n->nr_partial)
1318                 return NULL;
1319
1320         spin_lock(&n->list_lock);
1321         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1322                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1323                         goto out;
1324         page = NULL;
1325 out:
1326         spin_unlock(&n->list_lock);
1327         return page;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1332  */
1333 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1334 {
1335 #ifdef CONFIG_NUMA
1336         struct zonelist *zonelist;
1337         struct zoneref *z;
1338         struct zone *zone;
1339         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1340         struct page *page;
1341
1342         /*
1343          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1344          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1345          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1346          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1347          *
1348          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1349          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1350          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1351          * from other nodes and filled up.
1352          *
1353          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1354          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1355          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1356          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1357          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1358          * with available objects.
1359          */
1360         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1361                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1362                 return NULL;
1363
1364         get_mems_allowed();
1365         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1366         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1367                 struct kmem_cache_node *n;
1368
1369                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1370
1371                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1372                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1373                         page = get_partial_node(n);
1374                         if (page) {
1375                                 put_mems_allowed();
1376                                 return page;
1377                         }
1378                 }
1379         }
1380         put_mems_allowed();
1381 #endif
1382         return NULL;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Get a partial page, lock it and return it.
1387  */
1388 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1389 {
1390         struct page *page;
1391         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1392
1393         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1394         if (page || node != -1)
1395                 return page;
1396
1397         return get_any_partial(s, flags);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Move a page back to the lists.
1402  *
1403  * Must be called with the slab lock held.
1404  *
1405  * On exit the slab lock will have been dropped.
1406  */
1407 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1408 {
1409         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1410
1411         __ClearPageSlubFrozen(page);
1412         if (page->inuse) {
1413
1414                 if (page->freelist) {
1415                         add_partial(n, page, tail);
1416                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1417                 } else {
1418                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1419                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1420                                 add_full(n, page);
1421                 }
1422                 slab_unlock(page);
1423         } else {
1424                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1425                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1426                         /*
1427                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1428                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1429                          * to come after the other slabs with objects in
1430                          * so that the others get filled first. That way the
1431                          * size of the partial list stays small.
1432                          *
1433                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1434                          * the partial list.
1435                          */
1436                         add_partial(n, page, 1);
1437                         slab_unlock(page);
1438                 } else {
1439                         slab_unlock(page);
1440                         stat(s, FREE_SLAB);
1441                         discard_slab(s, page);
1442                 }
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Remove the cpu slab
1448  */
1449 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1450 {
1451         struct page *page = c->page;
1452         int tail = 1;
1453
1454         if (page->freelist)
1455                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1456         /*
1457          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1458          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1459          * to occur.
1460          */
1461         while (unlikely(c->freelist)) {
1462                 void **object;
1463
1464                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1465
1466                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1467                 object = c->freelist;
1468                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1469
1470                 /* And put onto the regular freelist */
1471                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1472                 page->freelist = object;
1473                 page->inuse--;
1474         }
1475         c->page = NULL;
1476         unfreeze_slab(s, page, tail);
1477 }
1478
1479 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1480 {
1481         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1482         slab_lock(c->page);
1483         deactivate_slab(s, c);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Flush cpu slab.
1488  *
1489  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1490  */
1491 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1492 {
1493         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1494
1495         if (likely(c && c->page))
1496                 flush_slab(s, c);
1497 }
1498
1499 static void flush_cpu_slab(void *d)
1500 {
1501         struct kmem_cache *s = d;
1502
1503         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1504 }
1505
1506 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1507 {
1508         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1513  * locality expectations.
1514  */
1515 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1516 {
1517 #ifdef CONFIG_NUMA
1518         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1519                 return 0;
1520 #endif
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 static int count_free(struct page *page)
1525 {
1526         return page->objects - page->inuse;
1527 }
1528
1529 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1530                                         int (*get_count)(struct page *))
1531 {
1532         unsigned long flags;
1533         unsigned long x = 0;
1534         struct page *page;
1535
1536         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1537         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1538                 x += get_count(page);
1539         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1540         return x;
1541 }
1542
1543 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1544 {
1545 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1546         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1547 #else
1548         return 0;
1549 #endif
1550 }
1551
1552 static noinline void
1553 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1554 {
1555         int node;
1556
1557         printk(KERN_WARNING
1558                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1559                 nid, gfpflags);
1560         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1561                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1562                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1563
1564         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1565                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1566                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1567
1568         for_each_online_node(node) {
1569                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1570                 unsigned long nr_slabs;
1571                 unsigned long nr_objs;
1572                 unsigned long nr_free;
1573
1574                 if (!n)
1575                         continue;
1576
1577                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1578                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1579                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1580
1581                 printk(KERN_WARNING
1582                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1583                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1584         }
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1589  * debugging duties.
1590  *
1591  * Interrupts are disabled.
1592  *
1593  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1594  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1595  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1596  *
1597  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1598  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1599  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1600  *
1601  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1602  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1603  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1604  */
1605 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1606                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1607 {
1608         void **object;
1609         struct page *new;
1610
1611         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1612         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1613
1614         if (!c->page)
1615                 goto new_slab;
1616
1617         slab_lock(c->page);
1618         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1619                 goto another_slab;
1620
1621         stat(s, ALLOC_REFILL);
1622
1623 load_freelist:
1624         object = c->page->freelist;
1625         if (unlikely(!object))
1626                 goto another_slab;
1627         if (kmem_cache_debug(s))
1628                 goto debug;
1629
1630         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1631         c->page->inuse = c->page->objects;
1632         c->page->freelist = NULL;
1633         c->node = page_to_nid(c->page);
1634 unlock_out:
1635         slab_unlock(c->page);
1636         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1637         return object;
1638
1639 another_slab:
1640         deactivate_slab(s, c);
1641
1642 new_slab:
1643         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1644         if (new) {
1645                 c->page = new;
1646                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1647                 goto load_freelist;
1648         }
1649
1650         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1651                 local_irq_enable();
1652
1653         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1654
1655         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1656                 local_irq_disable();
1657
1658         if (new) {
1659                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1660                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1661                 if (c->page)
1662                         flush_slab(s, c);
1663                 slab_lock(new);
1664                 __SetPageSlubFrozen(new);
1665                 c->page = new;
1666                 goto load_freelist;
1667         }
1668         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1669                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1670         return NULL;
1671 debug:
1672         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1673                 goto another_slab;
1674
1675         c->page->inuse++;
1676         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1677         c->node = -1;
1678         goto unlock_out;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1683  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1684  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1685  *
1686  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1687  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1688  *
1689  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1690  */
1691 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1692                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1693 {
1694         void **object;
1695         struct kmem_cache_cpu *c;
1696         unsigned long flags;
1697
1698         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1699
1700         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1701         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1702
1703         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1704                 return NULL;
1705
1706         local_irq_save(flags);
1707         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1708         object = c->freelist;
1709         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1710
1711                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1712
1713         else {
1714                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1715                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1716         }
1717         local_irq_restore(flags);
1718
1719         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1720                 memset(object, 0, s->objsize);
1721
1722         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1723         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1724
1725         return object;
1726 }
1727
1728 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1729 {
1730         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1731
1732         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1733
1734         return ret;
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1737
1738 #ifdef CONFIG_TRACING
1739 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1740 {
1741         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1744 #endif
1745
1746 #ifdef CONFIG_NUMA
1747 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1748 {
1749         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1750
1751         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1752                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1757 #endif
1758
1759 #ifdef CONFIG_TRACING
1760 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1761                                     gfp_t gfpflags,
1762                                     int node)
1763 {
1764         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1767 #endif
1768
1769 /*
1770  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1771  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1772  *
1773  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1774  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1775  * handling required then we can return immediately.
1776  */
1777 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1778                         void *x, unsigned long addr)
1779 {
1780         void *prior;
1781         void **object = (void *)x;
1782
1783         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1784         slab_lock(page);
1785
1786         if (kmem_cache_debug(s))
1787                 goto debug;
1788
1789 checks_ok:
1790         prior = page->freelist;
1791         set_freepointer(s, object, prior);
1792         page->freelist = object;
1793         page->inuse--;
1794
1795         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1796                 stat(s, FREE_FROZEN);
1797                 goto out_unlock;
1798         }
1799
1800         if (unlikely(!page->inuse))
1801                 goto slab_empty;
1802
1803         /*
1804          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1805          * then add it.
1806          */
1807         if (unlikely(!prior)) {
1808                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1809                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1810         }
1811
1812 out_unlock:
1813         slab_unlock(page);
1814         return;
1815
1816 slab_empty:
1817         if (prior) {
1818                 /*
1819                  * Slab still on the partial list.
1820                  */
1821                 remove_partial(s, page);
1822                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1823         }
1824         slab_unlock(page);
1825         stat(s, FREE_SLAB);
1826         discard_slab(s, page);
1827         return;
1828
1829 debug:
1830         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1831                 goto out_unlock;
1832         goto checks_ok;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1837  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1838  *
1839  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1840  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1841  * the item before.
1842  *
1843  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1844  * with all sorts of special processing.
1845  */
1846 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1847                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1848 {
1849         void **object = (void *)x;
1850         struct kmem_cache_cpu *c;
1851         unsigned long flags;
1852
1853         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1854         local_irq_save(flags);
1855         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1856         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1857         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1858         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1859                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1860         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1861                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1862                 c->freelist = object;
1863                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1864         } else
1865                 __slab_free(s, page, x, addr);
1866
1867         local_irq_restore(flags);
1868 }
1869
1870 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1871 {
1872         struct page *page;
1873
1874         page = virt_to_head_page(x);
1875
1876         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1877
1878         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1881
1882 /* Figure out on which slab page the object resides */
1883 static struct page *get_object_page(const void *x)
1884 {
1885         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1886
1887         if (!PageSlab(page))
1888                 return NULL;
1889
1890         return page;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1895  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1896  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1897  * another.
1898  *
1899  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1900  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1901  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1902  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1903  * locking overhead.
1904  */
1905
1906 /*
1907  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1908  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1909  * and increases the number of allocations possible without having to
1910  * take the list_lock.
1911  */
1912 static int slub_min_order;
1913 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1914 static int slub_min_objects;
1915
1916 /*
1917  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1918  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1919  */
1920 static int slub_nomerge;
1921
1922 /*
1923  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1924  *
1925  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1926  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1927  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1928  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1929  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1930  * would be wasted.
1931  *
1932  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1933  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1934  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1935  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1936  *
1937  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1938  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1939  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1940  * of space in favor of a small page order.
1941  *
1942  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1943  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1944  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1945  * the smallest order which will fit the object.
1946  */
1947 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1948                                 int max_order, int fract_leftover)
1949 {
1950         int order;
1951         int rem;
1952         int min_order = slub_min_order;
1953
1954         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1955                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1956
1957         for (order = max(min_order,
1958                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1959                         order <= max_order; order++) {
1960
1961                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1962
1963                 if (slab_size < min_objects * size)
1964                         continue;
1965
1966                 rem = slab_size % size;
1967
1968                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1969                         break;
1970
1971         }
1972
1973         return order;
1974 }
1975
1976 static inline int calculate_order(int size)
1977 {
1978         int order;
1979         int min_objects;
1980         int fraction;
1981         int max_objects;
1982
1983         /*
1984          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1985          * works by first attempting to generate a layout with
1986          * the best configuration and backing off gradually.
1987          *
1988          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1989          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1990          */
1991         min_objects = slub_min_objects;
1992         if (!min_objects)
1993                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1994         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1995         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1996
1997         while (min_objects > 1) {
1998                 fraction = 16;
1999                 while (fraction >= 4) {
2000                         order = slab_order(size, min_objects,
2001                                                 slub_max_order, fraction);
2002                         if (order <= slub_max_order)
2003                                 return order;
2004                         fraction /= 2;
2005                 }
2006                 min_objects--;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2011          * lets see if we can place a single object there.
2012          */
2013         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2014         if (order <= slub_max_order)
2015                 return order;
2016
2017         /*
2018          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2019          */
2020         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2021         if (order < MAX_ORDER)
2022                 return order;
2023         return -ENOSYS;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2028  */
2029 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2030                 unsigned long align, unsigned long size)
2031 {
2032         /*
2033          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2034          * suggestion if the object is sufficiently large.
2035          *
2036          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2037          * alignment though. If that is greater then use it.
2038          */
2039         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2040                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2041                 while (size <= ralign / 2)
2042                         ralign /= 2;
2043                 align = max(align, ralign);
2044         }
2045
2046         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2047                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2048
2049         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2050 }
2051
2052 static void
2053 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2054 {
2055         n->nr_partial = 0;
2056         spin_lock_init(&n->list_lock);
2057         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2058 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2059         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2060         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2061         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2062 #endif
2063 }
2064
2065 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2066 {
2067         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2068                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2069
2070         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2071
2072         return s->cpu_slab != NULL;
2073 }
2074
2075 #ifdef CONFIG_NUMA
2076 /*
2077  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2078  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2079  * possible.
2080  *
2081  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2082  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2083  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2084  */
2085 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2086 {
2087         struct page *page;
2088         struct kmem_cache_node *n;
2089         unsigned long flags;
2090
2091         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2092
2093         page = new_slab(kmalloc_caches, GFP_NOWAIT, node);
2094
2095         BUG_ON(!page);
2096         if (page_to_nid(page) != node) {
2097                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2098                                 "node %d\n", node);
2099                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2100                                 "in order to be able to continue\n");
2101         }
2102
2103         n = page->freelist;
2104         BUG_ON(!n);
2105         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2106         page->inuse++;
2107         kmalloc_caches->node[node] = n;
2108 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2109         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2110         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2111 #endif
2112         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2113         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2114
2115         /*
2116          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2117          * so even though there cannot be a race this early in
2118          * the boot sequence, we still disable irqs.
2119          */
2120         local_irq_save(flags);
2121         add_partial(n, page, 0);
2122         local_irq_restore(flags);
2123 }
2124
2125 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2126 {
2127         int node;
2128
2129         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2130                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2131                 if (n)
2132                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2133                 s->node[node] = NULL;
2134         }
2135 }
2136
2137 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2138 {
2139         int node;
2140
2141         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2142                 struct kmem_cache_node *n;
2143
2144                 if (slab_state == DOWN) {
2145                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2146                         continue;
2147                 }
2148                 n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2149                                                 GFP_KERNEL, node);
2150
2151                 if (!n) {
2152                         free_kmem_cache_nodes(s);
2153                         return 0;
2154                 }
2155
2156                 s->node[node] = n;
2157                 init_kmem_cache_node(n, s);
2158         }
2159         return 1;
2160 }
2161 #else
2162 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2163 {
2164 }
2165
2166 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2167 {
2168         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2169         return 1;
2170 }
2171 #endif
2172
2173 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2174 {
2175         if (min < MIN_PARTIAL)
2176                 min = MIN_PARTIAL;
2177         else if (min > MAX_PARTIAL)
2178                 min = MAX_PARTIAL;
2179         s->min_partial = min;
2180 }
2181
2182 /*
2183  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2184  * a slab object.
2185  */
2186 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2187 {
2188         unsigned long flags = s->flags;
2189         unsigned long size = s->objsize;
2190         unsigned long align = s->align;
2191         int order;
2192
2193         /*
2194          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2195          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2196          * the possible location of the free pointer.
2197          */
2198         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2199
2200 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2201         /*
2202          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2203          * the slab may touch the object after free or before allocation
2204          * then we should never poison the object itself.
2205          */
2206         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2207                         !s->ctor)
2208                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2209         else
2210                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2211
2212
2213         /*
2214          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2215          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2216          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2217          */
2218         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2219                 size += sizeof(void *);
2220 #endif
2221
2222         /*
2223          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2224          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2225          */
2226         s->inuse = size;
2227
2228         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2229                 s->ctor)) {
2230                 /*
2231                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2232                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2233                  * kmem_cache_free.
2234                  *
2235                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2236                  * destructor or are poisoning the objects.
2237                  */
2238                 s->offset = size;
2239                 size += sizeof(void *);
2240         }
2241
2242 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2243         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2244                 /*
2245                  * Need to store information about allocs and frees after
2246                  * the object.
2247                  */
2248                 size += 2 * sizeof(struct track);
2249
2250         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2251                 /*
2252                  * Add some empty padding so that we can catch
2253                  * overwrites from earlier objects rather than let
2254                  * tracking information or the free pointer be
2255                  * corrupted if a user writes before the start
2256                  * of the object.
2257                  */
2258                 size += sizeof(void *);
2259 #endif
2260
2261         /*
2262          * Determine the alignment based on various parameters that the
2263          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2264          * on bootup.
2265          */
2266         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2267         s->align = align;
2268
2269         /*
2270          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2271          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2272          * each object to conform to the alignment.
2273          */
2274         size = ALIGN(size, align);
2275         s->size = size;
2276         if (forced_order >= 0)
2277                 order = forced_order;
2278         else
2279                 order = calculate_order(size);
2280
2281         if (order < 0)
2282                 return 0;
2283
2284         s->allocflags = 0;
2285         if (order)
2286                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2287
2288         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2289                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2290
2291         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2292                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2293
2294         /*
2295          * Determine the number of objects per slab
2296          */
2297         s->oo = oo_make(order, size);
2298         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2299         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2300                 s->max = s->oo;
2301
2302         return !!oo_objects(s->oo);
2303
2304 }
2305
2306 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2307                 const char *name, size_t size,
2308                 size_t align, unsigned long flags,
2309                 void (*ctor)(void *))
2310 {
2311         memset(s, 0, kmem_size);
2312         s->name = name;
2313         s->ctor = ctor;
2314         s->objsize = size;
2315         s->align = align;
2316         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2317
2318         if (!calculate_sizes(s, -1))
2319                 goto error;
2320         if (disable_higher_order_debug) {
2321                 /*
2322                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2323                  * order increased.
2324                  */
2325                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2326                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2327                         s->offset = 0;
2328                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2329                                 goto error;
2330                 }
2331         }
2332
2333         /*
2334          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2335          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2336          */
2337         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2338         s->refcount = 1;
2339 #ifdef CONFIG_NUMA
2340         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2341 #endif
2342         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2343                 goto error;
2344
2345         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2346                 return 1;
2347
2348         free_kmem_cache_nodes(s);
2349 error:
2350         if (flags & SLAB_PANIC)
2351                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2352                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2353                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2354                         s->offset, flags);
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Check if a given pointer is valid
2360  */
2361 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2362 {
2363         struct page *page;
2364
2365         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2366                 return 0;
2367
2368         page = get_object_page(object);
2369
2370         if (!page || s != page->slab)
2371                 /* No slab or wrong slab */
2372                 return 0;
2373
2374         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2375                 return 0;
2376
2377         /*
2378          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2379          * But this would be too expensive and it seems that the main
2380          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2381          * to a certain slab.
2382          */
2383         return 1;
2384 }
2385 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2386
2387 /*
2388  * Determine the size of a slab object
2389  */
2390 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2391 {
2392         return s->objsize;
2393 }
2394 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2395
2396 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2397 {
2398         return s->name;
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2401
2402 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2403                                                         const char *text)
2404 {
2405 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2406         void *addr = page_address(page);
2407         void *p;
2408         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2409                             GFP_ATOMIC);
2410
2411         if (!map)
2412                 return;
2413         slab_err(s, page, "%s", text);
2414         slab_lock(page);
2415         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2416                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2417
2418         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2419
2420                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2421                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2422                                                         p, p - addr);
2423                         print_tracking(s, p);
2424                 }
2425         }
2426         slab_unlock(page);
2427         kfree(map);
2428 #endif
2429 }
2430
2431 /*
2432  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2433  */
2434 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2435 {
2436         unsigned long flags;
2437         struct page *page, *h;
2438
2439         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2440         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2441                 if (!page->inuse) {
2442                         list_del(&page->lru);
2443                         discard_slab(s, page);
2444                         n->nr_partial--;
2445                 } else {
2446                         list_slab_objects(s, page,
2447                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2448                 }
2449         }
2450         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2451 }
2452
2453 /*
2454  * Release all resources used by a slab cache.
2455  */
2456 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2457 {
2458         int node;
2459
2460         flush_all(s);
2461         free_percpu(s->cpu_slab);
2462         /* Attempt to free all objects */
2463         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2464                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2465
2466                 free_partial(s, n);
2467                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2468                         return 1;
2469         }
2470         free_kmem_cache_nodes(s);
2471         return 0;
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2476  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2477  */
2478 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2479 {
2480         down_write(&slub_lock);
2481         s->refcount--;
2482         if (!s->refcount) {
2483                 list_del(&s->list);
2484                 if (kmem_cache_close(s)) {
2485                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2486                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2487                         dump_stack();
2488                 }
2489                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2490                         rcu_barrier();
2491                 sysfs_slab_remove(s);
2492         }
2493         up_write(&slub_lock);
2494 }
2495 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2496
2497 /********************************************************************
2498  *              Kmalloc subsystem
2499  *******************************************************************/
2500
2501 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2502 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2503
2504 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2505 static struct kmem_cache kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2506 #endif
2507
2508 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2509 {
2510         get_option(&str, &slub_min_order);
2511
2512         return 1;
2513 }
2514
2515 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2516
2517 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2518 {
2519         get_option(&str, &slub_max_order);
2520         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2521
2522         return 1;
2523 }
2524
2525 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2526
2527 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2528 {
2529         get_option(&str, &slub_min_objects);
2530
2531         return 1;
2532 }
2533
2534 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2535
2536 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2537 {
2538         slub_nomerge = 1;
2539         return 1;
2540 }
2541
2542 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2543
2544 static void create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2545                 const char *name, int size, unsigned int flags)
2546 {
2547         /*
2548          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2549          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2550          */
2551         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2552                                                                 flags, NULL))
2553                 goto panic;
2554
2555         list_add(&s->list, &slab_caches);
2556
2557         if (!sysfs_slab_add(s))
2558                 return;
2559
2560 panic:
2561         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2566  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2567  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2568  * fls.
2569  */
2570 static s8 size_index[24] = {
2571         3,      /* 8 */
2572         4,      /* 16 */
2573         5,      /* 24 */
2574         5,      /* 32 */
2575         6,      /* 40 */
2576         6,      /* 48 */
2577         6,      /* 56 */
2578         6,      /* 64 */
2579         1,      /* 72 */
2580         1,      /* 80 */
2581         1,      /* 88 */
2582         1,      /* 96 */
2583         7,      /* 104 */
2584         7,      /* 112 */
2585         7,      /* 120 */
2586         7,      /* 128 */
2587         2,      /* 136 */
2588         2,      /* 144 */
2589         2,      /* 152 */
2590         2,      /* 160 */
2591         2,      /* 168 */
2592         2,      /* 176 */
2593         2,      /* 184 */
2594         2       /* 192 */
2595 };
2596
2597 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2598 {
2599         return (bytes - 1) / 8;
2600 }
2601
2602 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2603 {
2604         int index;
2605
2606         if (size <= 192) {
2607                 if (!size)
2608                         return ZERO_SIZE_PTR;
2609
2610                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2611         } else
2612                 index = fls(size - 1);
2613
2614 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2615         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2616                 return &kmalloc_dma_caches[index];
2617
2618 #endif
2619         return &kmalloc_caches[index];
2620 }
2621
2622 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2623 {
2624         struct kmem_cache *s;
2625         void *ret;
2626
2627         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2628                 return kmalloc_large(size, flags);
2629
2630         s = get_slab(size, flags);
2631
2632         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2633                 return s;
2634
2635         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2636
2637         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2638
2639         return ret;
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2642
2643 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2644 {
2645         struct page *page;
2646         void *ptr = NULL;
2647
2648         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2649         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2650         if (page)
2651                 ptr = page_address(page);
2652
2653         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2654         return ptr;
2655 }
2656
2657 #ifdef CONFIG_NUMA
2658 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2659 {
2660         struct kmem_cache *s;
2661         void *ret;
2662
2663         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2664                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2665
2666                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2667                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2668                                    flags, node);
2669
2670                 return ret;
2671         }
2672
2673         s = get_slab(size, flags);
2674
2675         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2676                 return s;
2677
2678         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2679
2680         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2681
2682         return ret;
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2685 #endif
2686
2687 size_t ksize(const void *object)
2688 {
2689         struct page *page;
2690         struct kmem_cache *s;
2691
2692         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2693                 return 0;
2694
2695         page = virt_to_head_page(object);
2696
2697         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2698                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2699                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2700         }
2701         s = page->slab;
2702
2703 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2704         /*
2705          * Debugging requires use of the padding between object
2706          * and whatever may come after it.
2707          */
2708         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2709                 return s->objsize;
2710
2711 #endif
2712         /*
2713          * If we have the need to store the freelist pointer
2714          * back there or track user information then we can
2715          * only use the space before that information.
2716          */
2717         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2718                 return s->inuse;
2719         /*
2720          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2721          */
2722         return s->size;
2723 }
2724 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2725
2726 void kfree(const void *x)
2727 {
2728         struct page *page;
2729         void *object = (void *)x;
2730
2731         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2732
2733         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2734                 return;
2735
2736         page = virt_to_head_page(x);
2737         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2738                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2739                 kmemleak_free(x);
2740                 put_page(page);
2741                 return;
2742         }
2743         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2744 }
2745 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2746
2747 /*
2748  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2749  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2750  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2751  * and thus they can be removed from the partial lists.
2752  *
2753  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2754  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2755  * are freed in them.
2756  */
2757 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2758 {
2759         int node;
2760         int i;
2761         struct kmem_cache_node *n;
2762         struct page *page;
2763         struct page *t;
2764         int objects = oo_objects(s->max);
2765         struct list_head *slabs_by_inuse =
2766                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2767         unsigned long flags;
2768
2769         if (!slabs_by_inuse)
2770                 return -ENOMEM;
2771
2772         flush_all(s);
2773         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2774                 n = get_node(s, node);
2775
2776                 if (!n->nr_partial)
2777                         continue;
2778
2779                 for (i = 0; i < objects; i++)
2780                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2781
2782                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2783
2784                 /*
2785                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2786                  *
2787                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2788                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2789                  */
2790                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2791                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2792                                 /*
2793                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2794                                  * may have freed the last object and be
2795                                  * waiting to release the slab.
2796                                  */
2797                                 list_del(&page->lru);
2798                                 n->nr_partial--;
2799                                 slab_unlock(page);
2800                                 discard_slab(s, page);
2801                         } else {
2802                                 list_move(&page->lru,
2803                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2804                         }
2805                 }
2806
2807                 /*
2808                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2809                  * first and the least used slabs at the end.
2810                  */
2811                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2812                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2813
2814                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2815         }
2816
2817         kfree(slabs_by_inuse);
2818         return 0;
2819 }
2820 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2821
2822 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2823 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2824 {
2825         struct kmem_cache *s;
2826
2827         down_read(&slub_lock);
2828         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2829                 kmem_cache_shrink(s);
2830         up_read(&slub_lock);
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2836 {
2837         struct kmem_cache_node *n;
2838         struct kmem_cache *s;
2839         struct memory_notify *marg = arg;
2840         int offline_node;
2841
2842         offline_node = marg->status_change_nid;
2843
2844         /*
2845          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2846          * for it yet.
2847          */
2848         if (offline_node < 0)
2849                 return;
2850
2851         down_read(&slub_lock);
2852         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2853                 n = get_node(s, offline_node);
2854                 if (n) {
2855                         /*
2856                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2857                          * that is going down. We were unable to free them,
2858                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2859                          * callback. So, we must fail.
2860                          */
2861                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2862
2863                         s->node[offline_node] = NULL;
2864                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2865                 }
2866         }
2867         up_read(&slub_lock);
2868 }
2869
2870 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2871 {
2872         struct kmem_cache_node *n;
2873         struct kmem_cache *s;
2874         struct memory_notify *marg = arg;
2875         int nid = marg->status_change_nid;
2876         int ret = 0;
2877
2878         /*
2879          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2880          * already created. Nothing to do.
2881          */
2882         if (nid < 0)
2883                 return 0;
2884
2885         /*
2886          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2887          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2888          * online.
2889          */
2890         down_read(&slub_lock);
2891         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2892                 /*
2893                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2894                  *      since memory is not yet available from the node that
2895                  *      is brought up.
2896                  */
2897                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2898                 if (!n) {
2899                         ret = -ENOMEM;
2900                         goto out;
2901                 }
2902                 init_kmem_cache_node(n, s);
2903                 s->node[nid] = n;
2904         }
2905 out:
2906         up_read(&slub_lock);
2907         return ret;
2908 }
2909
2910 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2911                                 unsigned long action, void *arg)
2912 {
2913         int ret = 0;
2914
2915         switch (action) {
2916         case MEM_GOING_ONLINE:
2917                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2918                 break;
2919         case MEM_GOING_OFFLINE:
2920                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2921                 break;
2922         case MEM_OFFLINE:
2923         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2924                 slab_mem_offline_callback(arg);
2925                 break;
2926         case MEM_ONLINE:
2927         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2928                 break;
2929         }
2930         if (ret)
2931                 ret = notifier_from_errno(ret);
2932         else
2933                 ret = NOTIFY_OK;
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2938
2939 /********************************************************************
2940  *                      Basic setup of slabs
2941  *******************************************************************/
2942
2943 void __init kmem_cache_init(void)
2944 {
2945         int i;
2946         int caches = 0;
2947
2948 #ifdef CONFIG_NUMA
2949         /*
2950          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2951          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2952          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2953          */
2954         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2955                 sizeof(struct kmem_cache_node), 0);
2956         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2957         caches++;
2958
2959         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2960 #endif
2961
2962         /* Able to allocate the per node structures */
2963         slab_state = PARTIAL;
2964
2965         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2966         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
2967                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2968                                 "kmalloc-96", 96, 0);
2969                 caches++;
2970         }
2971         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2972                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2973                                 "kmalloc-192", 192, 0);
2974                 caches++;
2975         }
2976
2977         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
2978                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2979                         "kmalloc", 1 << i, 0);
2980                 caches++;
2981         }
2982
2983
2984         /*
2985          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2986          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2987          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2988          *
2989          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2990          * handle the index determination for the smaller caches.
2991          *
2992          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2993          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2994          */
2995         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2996                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2997
2998         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
2999                 int elem = size_index_elem(i);
3000                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3001                         break;
3002                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3003         }
3004
3005         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3006                 /*
3007                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3008                  * is 64 byte.
3009                  */
3010                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3011                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3012         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3013                 /*
3014                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3015                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3016                  * instead.
3017                  */
3018                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3019                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3020         }
3021
3022         slab_state = UP;
3023
3024         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3025         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3026                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3027
3028                 BUG_ON(!s);
3029                 kmalloc_caches[i].name = s;
3030         }
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3034 #endif
3035 #ifdef CONFIG_NUMA
3036         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3037                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3038 #else
3039         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3040 #endif
3041
3042 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3043         for (i = 1; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3044                 struct kmem_cache *s = &kmalloc_caches[i];
3045
3046                 if (s->size) {
3047                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3048                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3049
3050                         BUG_ON(!name);
3051                         create_kmalloc_cache(&kmalloc_dma_caches[i],
3052                                 name, s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3053                 }
3054         }
3055 #endif
3056         printk(KERN_INFO
3057                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3058                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3059                 caches, cache_line_size(),
3060                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3061                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3062 }
3063
3064 void __init kmem_cache_init_late(void)
3065 {
3066 }
3067
3068 /*
3069  * Find a mergeable slab cache
3070  */
3071 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3072 {
3073         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3074                 return 1;
3075
3076         if (s->ctor)
3077                 return 1;
3078
3079         /*
3080          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3081          */
3082         if (s->refcount < 0)
3083                 return 1;
3084
3085         return 0;
3086 }
3087
3088 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3089                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3090                 void (*ctor)(void *))
3091 {
3092         struct kmem_cache *s;
3093
3094         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3095                 return NULL;
3096
3097         if (ctor)
3098                 return NULL;
3099
3100         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3101         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3102         size = ALIGN(size, align);
3103         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3104
3105         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3106                 if (slab_unmergeable(s))
3107                         continue;
3108
3109                 if (size > s->size)
3110                         continue;
3111
3112                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3113                                 continue;
3114                 /*
3115                  * Check if alignment is compatible.
3116                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3117                  */
3118                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3119                         continue;
3120
3121                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3122                         continue;
3123
3124                 return s;
3125         }
3126         return NULL;
3127 }
3128
3129 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3130                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3131 {
3132         struct kmem_cache *s;
3133
3134         if (WARN_ON(!name))
3135                 return NULL;
3136
3137         down_write(&slub_lock);
3138         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3139         if (s) {
3140                 s->refcount++;
3141                 /*
3142                  * Adjust the object sizes so that we clear
3143                  * the complete object on kzalloc.
3144                  */
3145                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3146                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3147
3148                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3149                         s->refcount--;
3150                         goto err;
3151                 }
3152                 up_write(&slub_lock);
3153                 return s;
3154         }
3155
3156         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3157         if (s) {
3158                 if (kmem_cache_open(s, name,
3159                                 size, align, flags, ctor)) {
3160                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3161                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3162                                 list_del(&s->list);
3163                                 kfree(s);
3164                                 goto err;
3165                         }
3166                         up_write(&slub_lock);
3167                         return s;
3168                 }
3169                 kfree(s);
3170         }
3171         up_write(&slub_lock);
3172
3173 err:
3174         if (flags & SLAB_PANIC)
3175                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3176         else
3177                 s = NULL;
3178         return s;
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3181
3182 #ifdef CONFIG_SMP
3183 /*
3184  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3185  * necessary.
3186  */
3187 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3188                 unsigned long action, void *hcpu)
3189 {
3190         long cpu = (long)hcpu;
3191         struct kmem_cache *s;
3192         unsigned long flags;
3193
3194         switch (action) {
3195         case CPU_UP_CANCELED:
3196         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3197         case CPU_DEAD:
3198         case CPU_DEAD_FROZEN:
3199                 down_read(&slub_lock);
3200                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3201                         local_irq_save(flags);
3202                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3203                         local_irq_restore(flags);
3204                 }
3205                 up_read(&slub_lock);
3206                 break;
3207         default:
3208                 break;
3209         }
3210         return NOTIFY_OK;
3211 }
3212
3213 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3214         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3215 };
3216
3217 #endif
3218
3219 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3220 {
3221         struct kmem_cache *s;
3222         void *ret;
3223
3224         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3225                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3226
3227         s = get_slab(size, gfpflags);
3228
3229         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3230                 return s;
3231
3232         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3233
3234         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3235         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3236
3237         return ret;
3238 }
3239
3240 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3241                                         int node, unsigned long caller)
3242 {
3243         struct kmem_cache *s;
3244         void *ret;
3245
3246         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3247                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3248
3249                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3250                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3251                                    gfpflags, node);
3252
3253                 return ret;
3254         }
3255
3256         s = get_slab(size, gfpflags);
3257
3258         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3259                 return s;
3260
3261         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3262
3263         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3264         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3265
3266         return ret;
3267 }
3268
3269 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3270 static int count_inuse(struct page *page)
3271 {
3272         return page->inuse;
3273 }
3274
3275 static int count_total(struct page *page)
3276 {
3277         return page->objects;
3278 }
3279
3280 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3281                                                 unsigned long *map)
3282 {
3283         void *p;
3284         void *addr = page_address(page);
3285
3286         if (!check_slab(s, page) ||
3287                         !on_freelist(s, page, NULL))
3288                 return 0;
3289
3290         /* Now we know that a valid freelist exists */
3291         bitmap_zero(map, page->objects);
3292
3293         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3294                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3295                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3296                         return 0;
3297         }
3298
3299         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3300                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3301                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3302                                 return 0;
3303         return 1;
3304 }
3305
3306 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3307                                                 unsigned long *map)
3308 {
3309         if (slab_trylock(page)) {
3310                 validate_slab(s, page, map);
3311                 slab_unlock(page);
3312         } else
3313                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3314                         s->name, page);
3315 }
3316
3317 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3318                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3319 {
3320         unsigned long count = 0;
3321         struct page *page;
3322         unsigned long flags;
3323
3324         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3325
3326         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3327                 validate_slab_slab(s, page, map);
3328                 count++;
3329         }
3330         if (count != n->nr_partial)
3331                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3332                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3333
3334         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3335                 goto out;
3336
3337         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3338                 validate_slab_slab(s, page, map);
3339                 count++;
3340         }
3341         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3342                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3343                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3344                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3345
3346 out:
3347         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3348         return count;
3349 }
3350
3351 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3352 {
3353         int node;
3354         unsigned long count = 0;
3355         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3356                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3357
3358         if (!map)
3359                 return -ENOMEM;
3360
3361         flush_all(s);
3362         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3363                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3364
3365                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3366         }
3367         kfree(map);
3368         return count;
3369 }
3370
3371 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3372 static void resiliency_test(void)
3373 {
3374         u8 *p;
3375
3376         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3377         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3378         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3379
3380         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3381         p[16] = 0x12;
3382         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3383                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3384
3385         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3386
3387         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3388         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3389         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3390         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3391                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3392         printk(KERN_ERR
3393                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3394
3395         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3396         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3397         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3398         *p = 0x56;
3399         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3400                                                                         p);
3401         printk(KERN_ERR
3402                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3403         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3404
3405         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3406         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3407         kfree(p);
3408         *p = 0x78;
3409         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3410         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3411
3412         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3413         kfree(p);
3414         p[50] = 0x9a;
3415         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3416                         p);
3417         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3418
3419         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3420         kfree(p);
3421         p[512] = 0xab;
3422         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3423         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3424 }
3425 #else
3426 static void resiliency_test(void) {};
3427 #endif
3428
3429 /*
3430  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3431  * and freed.
3432  */
3433
3434 struct location {
3435         unsigned long count;
3436         unsigned long addr;
3437         long long sum_time;
3438         long min_time;
3439         long max_time;
3440         long min_pid;
3441         long max_pid;
3442         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3443         nodemask_t nodes;
3444 };
3445
3446 struct loc_track {
3447         unsigned long max;
3448         unsigned long count;
3449         struct location *loc;
3450 };
3451
3452 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3453 {
3454         if (t->max)
3455                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3456                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3457 }
3458
3459 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3460 {
3461         struct location *l;
3462         int order;
3463
3464         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3465
3466         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3467         if (!l)
3468                 return 0;
3469
3470         if (t->count) {
3471                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3472                 free_loc_track(t);
3473         }
3474         t->max = max;
3475         t->loc = l;
3476         return 1;
3477 }
3478
3479 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3480                                 const struct track *track)
3481 {
3482         long start, end, pos;
3483         struct location *l;
3484         unsigned long caddr;
3485         unsigned long age = jiffies - track->when;
3486
3487         start = -1;
3488         end = t->count;
3489
3490         for ( ; ; ) {
3491                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3492
3493                 /*
3494                  * There is nothing at "end". If we end up there
3495                  * we need to add something to before end.
3496                  */
3497                 if (pos == end)
3498                         break;
3499
3500                 caddr = t->loc[pos].addr;
3501                 if (track->addr == caddr) {
3502
3503                         l = &t->loc[pos];
3504                         l->count++;
3505                         if (track->when) {
3506                                 l->sum_time += age;
3507                                 if (age < l->min_time)
3508                                         l->min_time = age;
3509                                 if (age > l->max_time)
3510                                         l->max_time = age;
3511
3512                                 if (track->pid < l->min_pid)
3513                                         l->min_pid = track->pid;
3514                                 if (track->pid > l->max_pid)
3515                                         l->max_pid = track->pid;
3516
3517                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3518                                                 to_cpumask(l->cpus));
3519                         }
3520                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3521                         return 1;
3522                 }
3523
3524                 if (track->addr < caddr)
3525                         end = pos;
3526                 else
3527                         start = pos;
3528         }
3529
3530         /*
3531          * Not found. Insert new tracking element.
3532          */
3533         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3534                 return 0;
3535
3536         l = t->loc + pos;
3537         if (pos < t->count)
3538                 memmove(l + 1, l,
3539                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3540         t->count++;
3541         l->count = 1;
3542         l->addr = track->addr;
3543         l->sum_time = age;
3544         l->min_time = age;
3545         l->max_time = age;
3546         l->min_pid = track->pid;
3547         l->max_pid = track->pid;
3548         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3549         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3550         nodes_clear(l->nodes);
3551         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3552         return 1;
3553 }
3554
3555 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3556                 struct page *page, enum track_item alloc,
3557                 long *map)
3558 {
3559         void *addr = page_address(page);
3560         void *p;
3561
3562         bitmap_zero(map, page->objects);
3563         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3564                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3565
3566         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3567                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3568                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3569 }
3570
3571 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3572                                         enum track_item alloc)
3573 {
3574         int len = 0;
3575         unsigned long i;
3576         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3577         int node;
3578         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3579                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3580
3581         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3582                                      GFP_TEMPORARY)) {
3583                 kfree(map);
3584                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3585         }
3586         /* Push back cpu slabs */
3587         flush_all(s);
3588
3589         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3590                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3591                 unsigned long flags;
3592                 struct page *page;
3593
3594                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3595                         continue;
3596
3597                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3598                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3599                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3600                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3601                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3602                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3603         }
3604
3605         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3606                 struct location *l = &t.loc[i];
3607
3608                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3609                         break;
3610                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3611
3612                 if (l->addr)
3613                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3614                 else
3615                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3616
3617                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3618                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3619                                 l->min_time,
3620                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3621                                 l->max_time);
3622                 } else
3623                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3624                                 l->min_time);
3625
3626                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3627                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3628                                 l->min_pid, l->max_pid);
3629                 else
3630                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3631                                 l->min_pid);
3632
3633                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3634                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3635                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3636                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3637                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3638                                                  to_cpumask(l->cpus));
3639                 }
3640
3641                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3642                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3643                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3644                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3645                                         l->nodes);
3646                 }
3647
3648                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3649         }
3650
3651         free_loc_track(&t);
3652         kfree(map);
3653         if (!t.count)
3654                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3655         return len;
3656 }
3657
3658 enum slab_stat_type {
3659         SL_ALL,                 /* All slabs */
3660         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3661         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3662         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3663         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3664 };
3665
3666 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3667 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3668 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3669 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3670 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3671
3672 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3673                             char *buf, unsigned long flags)
3674 {
3675         unsigned long total = 0;
3676         int node;
3677         int x;
3678         unsigned long *nodes;
3679         unsigned long *per_cpu;
3680
3681         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3682         if (!nodes)
3683                 return -ENOMEM;
3684         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3685
3686         if (flags & SO_CPU) {
3687                 int cpu;
3688
3689                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3690                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3691
3692                         if (!c || c->node < 0)
3693                                 continue;
3694
3695                         if (c->page) {
3696                                         if (flags & SO_TOTAL)
3697                                                 x = c->page->objects;
3698                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3699                                         x = c->page->inuse;
3700                                 else
3701                                         x = 1;
3702
3703                                 total += x;
3704                                 nodes[c->node] += x;
3705                         }
3706                         per_cpu[c->node]++;
3707                 }
3708         }
3709
3710         if (flags & SO_ALL) {
3711                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3712                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3713
3714                 if (flags & SO_TOTAL)
3715                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3716                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3717                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3718                                 count_partial(n, count_free);
3719
3720                         else
3721                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3722                         total += x;
3723                         nodes[node] += x;
3724                 }
3725
3726         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3727                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3728                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3729
3730                         if (flags & SO_TOTAL)
3731                                 x = count_partial(n, count_total);
3732                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3733                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3734                         else
3735                                 x = n->nr_partial;
3736                         total += x;
3737                         nodes[node] += x;
3738                 }
3739         }
3740         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3741 #ifdef CONFIG_NUMA
3742         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3743                 if (nodes[node])
3744                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3745                                         node, nodes[node]);
3746 #endif
3747         kfree(nodes);
3748         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3749 }
3750
3751 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3752 {
3753         int node;
3754
3755         for_each_online_node(node) {
3756                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3757
3758                 if (!n)
3759                         continue;
3760
3761                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3762                         return 1;
3763         }
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3768 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3769
3770 struct slab_attribute {
3771         struct attribute attr;
3772         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3773         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3774 };
3775
3776 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3777         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3778
3779 #define SLAB_ATTR(_name) \
3780         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3781         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3782
3783 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3784 {
3785         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3786 }
3787 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3788
3789 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3790 {
3791         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3792 }
3793 SLAB_ATTR_RO(align);
3794
3795 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3796 {
3797         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3798 }
3799 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3800
3801 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3802 {
3803         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3804 }
3805 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3806
3807 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3808                                 const char *buf, size_t length)
3809 {
3810         unsigned long order;
3811         int err;
3812
3813         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3814         if (err)
3815                 return err;
3816
3817         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3818                 return -EINVAL;
3819
3820         calculate_sizes(s, order);
3821         return length;
3822 }
3823
3824 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3825 {
3826         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3827 }
3828 SLAB_ATTR(order);
3829
3830 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3831 {
3832         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3833 }
3834
3835 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3836                                  size_t length)
3837 {
3838         unsigned long min;
3839         int err;
3840
3841         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3842         if (err)
3843                 return err;
3844
3845         set_min_partial(s, min);
3846         return length;
3847 }
3848 SLAB_ATTR(min_partial);
3849
3850 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3851 {
3852         if (s->ctor) {
3853                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3854
3855                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3856         }
3857         return 0;
3858 }
3859 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3860
3861 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3862 {
3863         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3864 }
3865 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3866
3867 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3868 {
3869         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3870 }
3871 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3872
3873 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3874 {
3875         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3876 }
3877 SLAB_ATTR_RO(partial);
3878
3879 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3880 {
3881         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3882 }
3883 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3884
3885 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3886 {
3887         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3888 }
3889 SLAB_ATTR_RO(objects);
3890
3891 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3892 {
3893         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3894 }
3895 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3896
3897 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3898 {
3899         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3900 }
3901 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3902
3903 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3904 {
3905         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3906 }
3907
3908 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3909                                 const char *buf, size_t length)
3910 {
3911         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3912         if (buf[0] == '1')
3913                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3914         return length;
3915 }
3916 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3917
3918 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3919 {
3920         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3921 }
3922
3923 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3924                                                         size_t length)
3925 {
3926         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3927         if (buf[0] == '1')
3928                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3929         return length;
3930 }
3931 SLAB_ATTR(trace);
3932
3933 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
3934 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
3937 }
3938
3939 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3940                                                         size_t length)
3941 {
3942         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
3943         if (buf[0] == '1')
3944                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
3945         return length;
3946 }
3947 SLAB_ATTR(failslab);
3948 #endif
3949
3950 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3951 {
3952         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3953 }
3954
3955 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3956                                 const char *buf, size_t length)
3957 {
3958         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3959         if (buf[0] == '1')
3960                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3961         return length;
3962 }
3963 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3964
3965 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3966 {
3967         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3968 }
3969 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3970
3971 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3972 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3973 {
3974         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3975 }
3976 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3977 #endif
3978
3979 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3980 {
3981         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3982 }
3983 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3984
3985 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3986 {
3987         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3988 }
3989
3990 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3991                                 const char *buf, size_t length)
3992 {
3993         if (any_slab_objects(s))
3994                 return -EBUSY;
3995
3996         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3997         if (buf[0] == '1')
3998                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3999         calculate_sizes(s, -1);
4000         return length;
4001 }
4002 SLAB_ATTR(red_zone);
4003
4004 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4007 }
4008
4009 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4010                                 const char *buf, size_t length)
4011 {
4012         if (any_slab_objects(s))
4013                 return -EBUSY;
4014
4015         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4016         if (buf[0] == '1')
4017                 s->flags |= SLAB_POISON;
4018         calculate_sizes(s, -1);
4019         return length;
4020 }
4021 SLAB_ATTR(poison);
4022
4023 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4024 {
4025         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4026 }
4027
4028 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4029                                 const char *buf, size_t length)
4030 {
4031         if (any_slab_objects(s))
4032                 return -EBUSY;
4033
4034         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4035         if (buf[0] == '1')
4036                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4037         calculate_sizes(s, -1);
4038         return length;
4039 }
4040 SLAB_ATTR(store_user);
4041
4042 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4048                         const char *buf, size_t length)
4049 {
4050         int ret = -EINVAL;
4051
4052         if (buf[0] == '1') {
4053                 ret = validate_slab_cache(s);
4054                 if (ret >= 0)
4055                         ret = length;
4056         }
4057         return ret;
4058 }
4059 SLAB_ATTR(validate);
4060
4061 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4062 {
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4067                         const char *buf, size_t length)
4068 {
4069         if (buf[0] == '1') {
4070                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4071
4072                 if (rc)
4073                         return rc;
4074         } else
4075                 return -EINVAL;
4076         return length;
4077 }
4078 SLAB_ATTR(shrink);
4079
4080 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4081 {
4082         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4083                 return -ENOSYS;
4084         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4085 }
4086 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4087
4088 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4089 {
4090         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4091                 return -ENOSYS;
4092         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4093 }
4094 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4095
4096 #ifdef CONFIG_NUMA
4097 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4098 {
4099         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4100 }
4101
4102 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4103                                 const char *buf, size_t length)
4104 {
4105         unsigned long ratio;
4106         int err;
4107
4108         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4109         if (err)
4110                 return err;
4111
4112         if (ratio <= 100)
4113                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4114
4115         return length;
4116 }
4117 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4118 #endif
4119
4120 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4121 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4122 {
4123         unsigned long sum  = 0;
4124         int cpu;
4125         int len;
4126         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4127
4128         if (!data)
4129                 return -ENOMEM;
4130
4131         for_each_online_cpu(cpu) {
4132                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4133
4134                 data[cpu] = x;
4135                 sum += x;
4136         }
4137
4138         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4139
4140 #ifdef CONFIG_SMP
4141         for_each_online_cpu(cpu) {
4142                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4143                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4144         }
4145 #endif
4146         kfree(data);
4147         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4148 }
4149
4150 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4151 {
4152         int cpu;
4153
4154         for_each_online_cpu(cpu)
4155                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4156 }
4157
4158 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4159 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4160 {                                                               \
4161         return show_stat(s, buf, si);                           \
4162 }                                                               \
4163 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4164                                 const char *buf, size_t length) \
4165 {                                                               \
4166         if (buf[0] != '0')                                      \
4167                 return -EINVAL;                                 \
4168         clear_stat(s, si);                                      \
4169         return length;                                          \
4170 }                                                               \
4171 SLAB_ATTR(text);                                                \
4172
4173 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4174 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4175 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4176 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4177 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4178 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4179 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4180 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4181 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4182 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4183 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4184 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4185 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4186 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4187 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4188 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4189 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4190 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4191 #endif
4192
4193 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4194         &slab_size_attr.attr,
4195         &object_size_attr.attr,
4196         &objs_per_slab_attr.attr,
4197         &order_attr.attr,
4198         &min_partial_attr.attr,
4199         &objects_attr.attr,
4200         &objects_partial_attr.attr,
4201         &total_objects_attr.attr,
4202         &slabs_attr.attr,
4203         &partial_attr.attr,
4204         &cpu_slabs_attr.attr,
4205         &ctor_attr.attr,
4206         &aliases_attr.attr,
4207         &align_attr.attr,
4208         &sanity_checks_attr.attr,
4209         &trace_attr.attr,
4210         &hwcache_align_attr.attr,
4211         &reclaim_account_attr.attr,
4212         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4213         &red_zone_attr.attr,
4214         &poison_attr.attr,
4215         &store_user_attr.attr,
4216         &validate_attr.attr,
4217         &shrink_attr.attr,
4218         &alloc_calls_attr.attr,
4219         &free_calls_attr.attr,
4220 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4221         &cache_dma_attr.attr,
4222 #endif
4223 #ifdef CONFIG_NUMA
4224         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4225 #endif
4226 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4227         &alloc_fastpath_attr.attr,
4228         &alloc_slowpath_attr.attr,
4229         &free_fastpath_attr.attr,
4230         &free_slowpath_attr.attr,
4231         &free_frozen_attr.attr,
4232         &free_add_partial_attr.attr,
4233         &free_remove_partial_attr.attr,
4234         &alloc_from_partial_attr.attr,
4235         &alloc_slab_attr.attr,
4236         &alloc_refill_attr.attr,
4237         &free_slab_attr.attr,
4238         &cpuslab_flush_attr.attr,
4239         &deactivate_full_attr.attr,
4240         &deactivate_empty_attr.attr,
4241         &deactivate_to_head_attr.attr,
4242         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4243         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4244         &order_fallback_attr.attr,
4245 #endif
4246 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4247         &failslab_attr.attr,
4248 #endif
4249
4250         NULL
4251 };
4252
4253 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4254         .attrs = slab_attrs,
4255 };
4256
4257 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4258                                 struct attribute *attr,
4259                                 char *buf)
4260 {
4261         struct slab_attribute *attribute;
4262         struct kmem_cache *s;
4263         int err;
4264
4265         attribute = to_slab_attr(attr);
4266         s = to_slab(kobj);
4267
4268         if (!attribute->show)
4269                 return -EIO;
4270
4271         err = attribute->show(s, buf);
4272
4273         return err;
4274 }
4275
4276 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4277                                 struct attribute *attr,
4278                                 const char *buf, size_t len)
4279 {
4280         struct slab_attribute *attribute;
4281         struct kmem_cache *s;
4282         int err;
4283
4284         attribute = to_slab_attr(attr);
4285         s = to_slab(kobj);
4286
4287         if (!attribute->store)
4288                 return -EIO;
4289
4290         err = attribute->store(s, buf, len);
4291
4292         return err;
4293 }
4294
4295 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4296 {
4297         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4298
4299         kfree(s);
4300 }
4301
4302 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4303         .show = slab_attr_show,
4304         .store = slab_attr_store,
4305 };
4306
4307 static struct kobj_type slab_ktype = {
4308         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4309         .release = kmem_cache_release
4310 };
4311
4312 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4313 {
4314         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4315
4316         if (ktype == &slab_ktype)
4317                 return 1;
4318         return 0;
4319 }
4320
4321 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4322         .filter = uevent_filter,
4323 };
4324
4325 static struct kset *slab_kset;
4326
4327 #define ID_STR_LENGTH 64
4328
4329 /* Create a unique string id for a slab cache:
4330  *
4331  * Format       :[flags-]size
4332  */
4333 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4334 {
4335         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4336         char *p = name;
4337
4338         BUG_ON(!name);
4339
4340         *p++ = ':';
4341         /*
4342          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4343          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4344          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4345          * are matched during merging to guarantee that the id is
4346          * unique.
4347          */
4348         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4349                 *p++ = 'd';
4350         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4351                 *p++ = 'a';
4352         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4353                 *p++ = 'F';
4354         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4355                 *p++ = 't';
4356         if (p != name + 1)
4357                 *p++ = '-';
4358         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4359         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4360         return name;
4361 }
4362
4363 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4364 {
4365         int err;
4366         const char *name;
4367         int unmergeable;
4368
4369         if (slab_state < SYSFS)
4370                 /* Defer until later */
4371                 return 0;
4372
4373         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4374         if (unmergeable) {
4375                 /*
4376                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4377                  * This is typically the case for debug situations. In that
4378                  * case we can catch duplicate names easily.
4379                  */
4380                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4381                 name = s->name;
4382         } else {
4383                 /*
4384                  * Create a unique name for the slab as a target
4385                  * for the symlinks.
4386                  */
4387                 name = create_unique_id(s);
4388         }
4389
4390         s->kobj.kset = slab_kset;
4391         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4392         if (err) {
4393                 kobject_put(&s->kobj);
4394                 return err;
4395         }
4396
4397         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4398         if (err) {
4399                 kobject_del(&s->kobj);
4400                 kobject_put(&s->kobj);
4401                 return err;
4402         }
4403         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4404         if (!unmergeable) {
4405                 /* Setup first alias */
4406                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4407                 kfree(name);
4408         }
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4413 {
4414         if (slab_state < SYSFS)
4415                 /*
4416                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4417                  * cache from sysfs.
4418                  */
4419                 return;
4420
4421         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4422         kobject_del(&s->kobj);
4423         kobject_put(&s->kobj);
4424 }
4425
4426 /*
4427  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4428  * available lest we lose that information.
4429  */
4430 struct saved_alias {
4431         struct kmem_cache *s;
4432         const char *name;
4433         struct saved_alias *next;
4434 };
4435
4436 static struct saved_alias *alias_list;
4437
4438 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4439 {
4440         struct saved_alias *al;
4441
4442         if (slab_state == SYSFS) {
4443                 /*
4444                  * If we have a leftover link then remove it.
4445                  */
4446                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4447                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4448         }
4449
4450         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4451         if (!al)
4452                 return -ENOMEM;
4453
4454         al->s = s;
4455         al->name = name;
4456         al->next = alias_list;
4457         alias_list = al;
4458         return 0;
4459 }
4460
4461 static int __init slab_sysfs_init(void)
4462 {
4463         struct kmem_cache *s;
4464         int err;
4465
4466         down_write(&slub_lock);
4467
4468         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4469         if (!slab_kset) {
4470                 up_write(&slub_lock);
4471                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4472                 return -ENOSYS;
4473         }
4474
4475         slab_state = SYSFS;
4476
4477         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4478                 err = sysfs_slab_add(s);
4479                 if (err)
4480                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4481                                                 " to sysfs\n", s->name);
4482         }
4483
4484         while (alias_list) {
4485                 struct saved_alias *al = alias_list;
4486
4487                 alias_list = alias_list->next;
4488                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4489                 if (err)
4490                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4491                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4492                 kfree(al);
4493         }
4494
4495         up_write(&slub_lock);
4496         resiliency_test();
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 __initcall(slab_sysfs_init);
4501 #endif
4502
4503 /*
4504  * The /proc/slabinfo ABI
4505  */
4506 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4507 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4508 {
4509         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4510         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4511                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4512         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4513         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4514         seq_putc(m, '\n');
4515 }
4516
4517 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4518 {
4519         loff_t n = *pos;
4520
4521         down_read(&slub_lock);
4522         if (!n)
4523                 print_slabinfo_header(m);
4524
4525         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4526 }
4527
4528 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4529 {
4530         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4531 }
4532
4533 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4534 {
4535         up_read(&slub_lock);
4536 }
4537
4538 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4539 {
4540         unsigned long nr_partials = 0;
4541         unsigned long nr_slabs = 0;
4542         unsigned long nr_inuse = 0;
4543         unsigned long nr_objs = 0;
4544         unsigned long nr_free = 0;
4545         struct kmem_cache *s;
4546         int node;
4547
4548         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4549
4550         for_each_online_node(node) {
4551                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4552
4553                 if (!n)
4554                         continue;
4555
4556                 nr_partials += n->nr_partial;
4557                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4558                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4559                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4560         }
4561
4562         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4563
4564         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4565                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4566                    (1 << oo_order(s->oo)));
4567         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4568         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4569                    0UL);
4570         seq_putc(m, '\n');
4571         return 0;
4572 }
4573
4574 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4575         .start = s_start,
4576         .next = s_next,
4577         .stop = s_stop,
4578         .show = s_show,
4579 };
4580
4581 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4582 {
4583         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4584 }
4585
4586 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4587         .open           = slabinfo_open,
4588         .read           = seq_read,
4589         .llseek         = seq_lseek,
4590         .release        = seq_release,
4591 };
4592
4593 static int __init slab_proc_init(void)
4594 {
4595         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4596         return 0;
4597 }
4598 module_init(slab_proc_init);
4599 #endif /* CONFIG_SLABINFO */