arm: tegra: raise cpu floor when display is on
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/stacktrace.h>
32
33 #include <trace/events/kmem.h>
34
35 /*
36  * Lock order:
37  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
38  *   2. node->list_lock
39  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
40  *
41  *   slub_lock
42  *
43  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
44  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
45  *
46  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
47  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
48  *   double word in the page struct. Meaning
49  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
50  *      B. page->counters       -> Counters of objects
51  *      C. page->frozen         -> frozen state
52  *
53  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
54  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
55  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
56  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
57  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
58  *
59  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
60  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
61  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
62  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
63  *   modified without taking the list lock).
64  *
65  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
66  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
67  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
68  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
69  *   the list lock.
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /* Enable to log cmpxchg failures */
135 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
136
137 /*
138  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
139  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
140  */
141 #define MIN_PARTIAL 5
142
143 /*
144  * Maximum number of desirable partial slabs.
145  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
146  * sort the partial list by the number of objects in the.
147  */
148 #define MAX_PARTIAL 10
149
150 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
151                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
152
153 /*
154  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
155  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
156  * metadata.
157  */
158 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
159
160 /*
161  * Set of flags that will prevent slab merging
162  */
163 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
164                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
165                 SLAB_FAILSLAB)
166
167 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
168                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
169
170 #define OO_SHIFT        16
171 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
172 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
173
174 /* Internal SLUB flags */
175 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
176 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
177
178 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
179
180 #ifdef CONFIG_SMP
181 static struct notifier_block slab_notifier;
182 #endif
183
184 static enum {
185         DOWN,           /* No slab functionality available */
186         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
187         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
188         SYSFS           /* Sysfs up */
189 } slab_state = DOWN;
190
191 /* A list of all slab caches on the system */
192 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
193 static LIST_HEAD(slab_caches);
194
195 /*
196  * Tracking user of a slab.
197  */
198 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
199 struct track {
200         unsigned long addr;     /* Called from address */
201 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
202         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
203 #endif
204         int cpu;                /* Was running on cpu */
205         int pid;                /* Pid context */
206         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
207 };
208
209 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
210
211 #ifdef CONFIG_SYSFS
212 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
213 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
214 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
215
216 #else
217 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
218 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
219                                                         { return 0; }
220 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
221 {
222         kfree(s->name);
223         kfree(s);
224 }
225
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
232 #endif
233 }
234
235 /********************************************************************
236  *                      Core slab cache functions
237  *******************************************************************/
238
239 int slab_is_available(void)
240 {
241         return slab_state >= UP;
242 }
243
244 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
245 {
246         return s->node[node];
247 }
248
249 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
250 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
251                                 struct page *page, const void *object)
252 {
253         void *base;
254
255         if (!object)
256                 return 1;
257
258         base = page_address(page);
259         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
260                 (object - base) % s->size) {
261                 return 0;
262         }
263
264         return 1;
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         return *(void **)(object + s->offset);
270 }
271
272 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
273 {
274         void *p;
275
276 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
277         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
278 #else
279         p = get_freepointer(s, object);
280 #endif
281         return p;
282 }
283
284 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
285 {
286         *(void **)(object + s->offset) = fp;
287 }
288
289 /* Loop over all objects in a slab */
290 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
291         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
292                         __p += (__s)->size)
293
294 /* Determine object index from a given position */
295 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
296 {
297         return (p - addr) / s->size;
298 }
299
300 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
301 {
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303         /*
304          * Debugging requires use of the padding between object
305          * and whatever may come after it.
306          */
307         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
308                 return s->objsize;
309
310 #endif
311         /*
312          * If we have the need to store the freelist pointer
313          * back there or track user information then we can
314          * only use the space before that information.
315          */
316         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
317                 return s->inuse;
318         /*
319          * Else we can use all the padding etc for the allocation
320          */
321         return s->size;
322 }
323
324 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
325 {
326         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
327 }
328
329 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
330                 unsigned long size, int reserved)
331 {
332         struct kmem_cache_order_objects x = {
333                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
334         };
335
336         return x;
337 }
338
339 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x >> OO_SHIFT;
342 }
343
344 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
345 {
346         return x.x & OO_MASK;
347 }
348
349 /*
350  * Per slab locking using the pagelock
351  */
352 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
353 {
354         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
358 {
359         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
360 }
361
362 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
363 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
364                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
365                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
366                 const char *n)
367 {
368         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
369 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
370         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
371                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
372                         freelist_old, counters_old,
373                         freelist_new, counters_new))
374                 return 1;
375         } else
376 #endif
377         {
378                 slab_lock(page);
379                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
380                         page->freelist = freelist_new;
381                         page->counters = counters_new;
382                         slab_unlock(page);
383                         return 1;
384                 }
385                 slab_unlock(page);
386         }
387
388         cpu_relax();
389         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
390
391 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
392         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
393 #endif
394
395         return 0;
396 }
397
398 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
399                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
400                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
401                 const char *n)
402 {
403 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
404         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
405                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
406                         freelist_old, counters_old,
407                         freelist_new, counters_new))
408                 return 1;
409         } else
410 #endif
411         {
412                 unsigned long flags;
413
414                 local_irq_save(flags);
415                 slab_lock(page);
416                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
417                         page->freelist = freelist_new;
418                         page->counters = counters_new;
419                         slab_unlock(page);
420                         local_irq_restore(flags);
421                         return 1;
422                 }
423                 slab_unlock(page);
424                 local_irq_restore(flags);
425         }
426
427         cpu_relax();
428         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
429
430 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
431         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
432 #endif
433
434         return 0;
435 }
436
437 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
438 /*
439  * Determine a map of object in use on a page.
440  *
441  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
442  * not vanish from under us.
443  */
444 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
445 {
446         void *p;
447         void *addr = page_address(page);
448
449         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
450                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
451 }
452
453 /*
454  * Debug settings:
455  */
456 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
457 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
458 #else
459 static int slub_debug;
460 #endif
461
462 static char *slub_debug_slabs;
463 static int disable_higher_order_debug;
464
465 /*
466  * Object debugging
467  */
468 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
469 {
470         int i, offset;
471         int newline = 1;
472         char ascii[17];
473
474         ascii[16] = 0;
475
476         for (i = 0; i < length; i++) {
477                 if (newline) {
478                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
479                         newline = 0;
480                 }
481                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
482                 offset = i % 16;
483                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
484                 if (offset == 15) {
485                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
486                         newline = 1;
487                 }
488         }
489         if (!newline) {
490                 i %= 16;
491                 while (i < 16) {
492                         printk(KERN_CONT "   ");
493                         ascii[i] = ' ';
494                         i++;
495                 }
496                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
497         }
498 }
499
500 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
501         enum track_item alloc)
502 {
503         struct track *p;
504
505         if (s->offset)
506                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
507         else
508                 p = object + s->inuse;
509
510         return p + alloc;
511 }
512
513 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
514                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
515 {
516         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
517
518         if (addr) {
519 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
520                 struct stack_trace trace;
521                 int i;
522
523                 trace.nr_entries = 0;
524                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
525                 trace.entries = p->addrs;
526                 trace.skip = 3;
527                 save_stack_trace(&trace);
528
529                 /* See rant in lockdep.c */
530                 if (trace.nr_entries != 0 &&
531                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
532                         trace.nr_entries--;
533
534                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
535                         p->addrs[i] = 0;
536 #endif
537                 p->addr = addr;
538                 p->cpu = smp_processor_id();
539                 p->pid = current->pid;
540                 p->when = jiffies;
541         } else
542                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
543 }
544
545 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
546 {
547         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
548                 return;
549
550         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
551         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
552 }
553
554 static void print_track(const char *s, struct track *t)
555 {
556         if (!t->addr)
557                 return;
558
559         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
560                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
561 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
562         {
563                 int i;
564                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
565                         if (t->addrs[i])
566                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
567                         else
568                                 break;
569         }
570 #endif
571 }
572
573 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
574 {
575         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
576                 return;
577
578         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
579         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
580 }
581
582 static void print_page_info(struct page *page)
583 {
584         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
585                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
586
587 }
588
589 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
590 {
591         va_list args;
592         char buf[100];
593
594         va_start(args, fmt);
595         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
596         va_end(args);
597         printk(KERN_ERR "========================================"
598                         "=====================================\n");
599         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
600         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
601                         "-------------------------------------\n\n");
602 }
603
604 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
605 {
606         va_list args;
607         char buf[100];
608
609         va_start(args, fmt);
610         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
611         va_end(args);
612         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
613 }
614
615 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
616 {
617         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
618         u8 *addr = page_address(page);
619
620         print_tracking(s, p);
621
622         print_page_info(page);
623
624         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
625                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
626
627         if (p > addr + 16)
628                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
629
630         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
631
632         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
633                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
634                         s->inuse - s->objsize);
635
636         if (s->offset)
637                 off = s->offset + sizeof(void *);
638         else
639                 off = s->inuse;
640
641         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
642                 off += 2 * sizeof(struct track);
643
644         if (off != s->size)
645                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
646                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
647
648         dump_stack();
649 }
650
651 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
652                         u8 *object, char *reason)
653 {
654         slab_bug(s, "%s", reason);
655         print_trailer(s, page, object);
656 }
657
658 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
659 {
660         va_list args;
661         char buf[100];
662
663         va_start(args, fmt);
664         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
665         va_end(args);
666         slab_bug(s, "%s", buf);
667         print_page_info(page);
668         dump_stack();
669 }
670
671 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
672 {
673         u8 *p = object;
674
675         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
676                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
677                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
678         }
679
680         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
681                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
682 }
683
684 static u8 *check_bytes8(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
685 {
686         while (bytes) {
687                 if (*start != value)
688                         return start;
689                 start++;
690                 bytes--;
691         }
692         return NULL;
693 }
694
695 static u8 *check_bytes(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
696 {
697         u64 value64;
698         unsigned int words, prefix;
699
700         if (bytes <= 16)
701                 return check_bytes8(start, value, bytes);
702
703         value64 = value | value << 8 | value << 16 | value << 24;
704         value64 = (value64 & 0xffffffff) | value64 << 32;
705         prefix = 8 - ((unsigned long)start) % 8;
706
707         if (prefix) {
708                 u8 *r = check_bytes8(start, value, prefix);
709                 if (r)
710                         return r;
711                 start += prefix;
712                 bytes -= prefix;
713         }
714
715         words = bytes / 8;
716
717         while (words) {
718                 if (*(u64 *)start != value64)
719                         return check_bytes8(start, value, 8);
720                 start += 8;
721                 words--;
722         }
723
724         return check_bytes8(start, value, bytes % 8);
725 }
726
727 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
728                                                 void *from, void *to)
729 {
730         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
731         memset(from, data, to - from);
732 }
733
734 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
735                         u8 *object, char *what,
736                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
737 {
738         u8 *fault;
739         u8 *end;
740
741         fault = check_bytes(start, value, bytes);
742         if (!fault)
743                 return 1;
744
745         end = start + bytes;
746         while (end > fault && end[-1] == value)
747                 end--;
748
749         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
750         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
751                                         fault, end - 1, fault[0], value);
752         print_trailer(s, page, object);
753
754         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
755         return 0;
756 }
757
758 /*
759  * Object layout:
760  *
761  * object address
762  *      Bytes of the object to be managed.
763  *      If the freepointer may overlay the object then the free
764  *      pointer is the first word of the object.
765  *
766  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
767  *      0xa5 (POISON_END)
768  *
769  * object + s->objsize
770  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
771  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
772  *      objsize == inuse.
773  *
774  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
775  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
776  *
777  * object + s->inuse
778  *      Meta data starts here.
779  *
780  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
781  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
782  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
783  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
784  *              before the word boundary.
785  *
786  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
787  *
788  * object + s->size
789  *      Nothing is used beyond s->size.
790  *
791  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
792  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
793  * may be used with merged slabcaches.
794  */
795
796 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
797 {
798         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
799
800         if (s->offset)
801                 /* Freepointer is placed after the object. */
802                 off += sizeof(void *);
803
804         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
805                 /* We also have user information there */
806                 off += 2 * sizeof(struct track);
807
808         if (s->size == off)
809                 return 1;
810
811         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
812                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
813 }
814
815 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
816 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
817 {
818         u8 *start;
819         u8 *fault;
820         u8 *end;
821         int length;
822         int remainder;
823
824         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
825                 return 1;
826
827         start = page_address(page);
828         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
829         end = start + length;
830         remainder = length % s->size;
831         if (!remainder)
832                 return 1;
833
834         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
835         if (!fault)
836                 return 1;
837         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
838                 end--;
839
840         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
841         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
842
843         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
844         return 0;
845 }
846
847 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
848                                         void *object, u8 val)
849 {
850         u8 *p = object;
851         u8 *endobject = object + s->objsize;
852
853         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
854                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
855                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
856                         return 0;
857         } else {
858                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
859                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
860                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
861                 }
862         }
863
864         if (s->flags & SLAB_POISON) {
865                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
866                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
867                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
868                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
869                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
870                         return 0;
871                 /*
872                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
873                  */
874                 check_pad_bytes(s, page, p);
875         }
876
877         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
878                 /*
879                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
880                  * freepointer while object is allocated.
881                  */
882                 return 1;
883
884         /* Check free pointer validity */
885         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
886                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
887                 /*
888                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
889                  * of the free objects in this slab. May cause
890                  * another error because the object count is now wrong.
891                  */
892                 set_freepointer(s, p, NULL);
893                 return 0;
894         }
895         return 1;
896 }
897
898 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
899 {
900         int maxobj;
901
902         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
903
904         if (!PageSlab(page)) {
905                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
906                 return 0;
907         }
908
909         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
910         if (page->objects > maxobj) {
911                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
912                         s->name, page->objects, maxobj);
913                 return 0;
914         }
915         if (page->inuse > page->objects) {
916                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
917                         s->name, page->inuse, page->objects);
918                 return 0;
919         }
920         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
921         slab_pad_check(s, page);
922         return 1;
923 }
924
925 /*
926  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
927  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
928  */
929 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
930 {
931         int nr = 0;
932         void *fp;
933         void *object = NULL;
934         unsigned long max_objects;
935
936         fp = page->freelist;
937         while (fp && nr <= page->objects) {
938                 if (fp == search)
939                         return 1;
940                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
941                         if (object) {
942                                 object_err(s, page, object,
943                                         "Freechain corrupt");
944                                 set_freepointer(s, object, NULL);
945                                 break;
946                         } else {
947                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
948                                 page->freelist = NULL;
949                                 page->inuse = page->objects;
950                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
951                                 return 0;
952                         }
953                         break;
954                 }
955                 object = fp;
956                 fp = get_freepointer(s, object);
957                 nr++;
958         }
959
960         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
961         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
962                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
963
964         if (page->objects != max_objects) {
965                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
966                         "should be %d", page->objects, max_objects);
967                 page->objects = max_objects;
968                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
969         }
970         if (page->inuse != page->objects - nr) {
971                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
972                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
973                 page->inuse = page->objects - nr;
974                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
975         }
976         return search == NULL;
977 }
978
979 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
980                                                                 int alloc)
981 {
982         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
983                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
984                         s->name,
985                         alloc ? "alloc" : "free",
986                         object, page->inuse,
987                         page->freelist);
988
989                 if (!alloc)
990                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
991
992                 dump_stack();
993         }
994 }
995
996 /*
997  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
998  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
999  */
1000 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1001 {
1002         flags &= gfp_allowed_mask;
1003         lockdep_trace_alloc(flags);
1004         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
1005
1006         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
1007 }
1008
1009 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
1010 {
1011         flags &= gfp_allowed_mask;
1012         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
1013         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
1014 }
1015
1016 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1017 {
1018         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1019
1020         /*
1021          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
1022          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1023          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1024          */
1025 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1026         {
1027                 unsigned long flags;
1028
1029                 local_irq_save(flags);
1030                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
1031                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
1032                 local_irq_restore(flags);
1033         }
1034 #endif
1035         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1036                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1041  *
1042  * list_lock must be held.
1043  */
1044 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1045         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1046 {
1047         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1048                 return;
1049
1050         list_add(&page->lru, &n->full);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * list_lock must be held.
1055  */
1056 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1057 {
1058         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1059                 return;
1060
1061         list_del(&page->lru);
1062 }
1063
1064 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1065 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1066 {
1067         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1068
1069         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1070 }
1071
1072 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1073 {
1074         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1075 }
1076
1077 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1078 {
1079         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1080
1081         /*
1082          * May be called early in order to allocate a slab for the
1083          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1084          * dilemma by deferring the increment of the count during
1085          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1086          */
1087         if (n) {
1088                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1089                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1090         }
1091 }
1092 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1093 {
1094         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1095
1096         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1097         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1098 }
1099
1100 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1101 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1102                                                                 void *object)
1103 {
1104         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1105                 return;
1106
1107         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1108         init_tracking(s, object);
1109 }
1110
1111 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1112                                         void *object, unsigned long addr)
1113 {
1114         if (!check_slab(s, page))
1115                 goto bad;
1116
1117         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1118                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1119                 goto bad;
1120         }
1121
1122         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1123                 goto bad;
1124
1125         /* Success perform special debug activities for allocs */
1126         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1127                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1128         trace(s, page, object, 1);
1129         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1130         return 1;
1131
1132 bad:
1133         if (PageSlab(page)) {
1134                 /*
1135                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1136                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1137                  * as used avoids touching the remaining objects.
1138                  */
1139                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1140                 page->inuse = page->objects;
1141                 page->freelist = NULL;
1142         }
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1147                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1148 {
1149         unsigned long flags;
1150         int rc = 0;
1151
1152         local_irq_save(flags);
1153         slab_lock(page);
1154
1155         if (!check_slab(s, page))
1156                 goto fail;
1157
1158         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1159                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1160                 goto fail;
1161         }
1162
1163         if (on_freelist(s, page, object)) {
1164                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1165                 goto fail;
1166         }
1167
1168         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1169                 goto out;
1170
1171         if (unlikely(s != page->slab)) {
1172                 if (!PageSlab(page)) {
1173                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1174                                 "outside of slab", object);
1175                 } else if (!page->slab) {
1176                         printk(KERN_ERR
1177                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1178                                                 object);
1179                         dump_stack();
1180                 } else
1181                         object_err(s, page, object,
1182                                         "page slab pointer corrupt.");
1183                 goto fail;
1184         }
1185
1186         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1187                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1188         trace(s, page, object, 0);
1189         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1190         rc = 1;
1191 out:
1192         slab_unlock(page);
1193         local_irq_restore(flags);
1194         return rc;
1195
1196 fail:
1197         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1198         goto out;
1199 }
1200
1201 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1202 {
1203         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1204         if (*str++ != '=' || !*str)
1205                 /*
1206                  * No options specified. Switch on full debugging.
1207                  */
1208                 goto out;
1209
1210         if (*str == ',')
1211                 /*
1212                  * No options but restriction on slabs. This means full
1213                  * debugging for slabs matching a pattern.
1214                  */
1215                 goto check_slabs;
1216
1217         if (tolower(*str) == 'o') {
1218                 /*
1219                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1220                  * would increase as a result.
1221                  */
1222                 disable_higher_order_debug = 1;
1223                 goto out;
1224         }
1225
1226         slub_debug = 0;
1227         if (*str == '-')
1228                 /*
1229                  * Switch off all debugging measures.
1230                  */
1231                 goto out;
1232
1233         /*
1234          * Determine which debug features should be switched on
1235          */
1236         for (; *str && *str != ','; str++) {
1237                 switch (tolower(*str)) {
1238                 case 'f':
1239                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1240                         break;
1241                 case 'z':
1242                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1243                         break;
1244                 case 'p':
1245                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1246                         break;
1247                 case 'u':
1248                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1249                         break;
1250                 case 't':
1251                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1252                         break;
1253                 case 'a':
1254                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1255                         break;
1256                 default:
1257                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1258                                 "unknown. skipped\n", *str);
1259                 }
1260         }
1261
1262 check_slabs:
1263         if (*str == ',')
1264                 slub_debug_slabs = str + 1;
1265 out:
1266         return 1;
1267 }
1268
1269 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1270
1271 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1272         unsigned long flags, const char *name,
1273         void (*ctor)(void *))
1274 {
1275         /*
1276          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1277          */
1278         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1279                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1280                 flags |= slub_debug;
1281
1282         return flags;
1283 }
1284 #else
1285 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1286                         struct page *page, void *object) {}
1287
1288 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1289         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1290
1291 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1292         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1293
1294 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1295                         { return 1; }
1296 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1297                         void *object, u8 val) { return 1; }
1298 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1299                                         struct page *page) {}
1300 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1301 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1302         unsigned long flags, const char *name,
1303         void (*ctor)(void *))
1304 {
1305         return flags;
1306 }
1307 #define slub_debug 0
1308
1309 #define disable_higher_order_debug 0
1310
1311 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1312                                                         { return 0; }
1313 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1314                                                         { return 0; }
1315 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1316                                                         int objects) {}
1317 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1318                                                         int objects) {}
1319
1320 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1321                                                         { return 0; }
1322
1323 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1324                 void *object) {}
1325
1326 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1327
1328 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1329
1330 /*
1331  * Slab allocation and freeing
1332  */
1333 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1334                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1335 {
1336         int order = oo_order(oo);
1337
1338         flags |= __GFP_NOTRACK;
1339
1340         if (node == NUMA_NO_NODE)
1341                 return alloc_pages(flags, order);
1342         else
1343                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1344 }
1345
1346 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1347 {
1348         struct page *page;
1349         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1350         gfp_t alloc_gfp;
1351
1352         flags &= gfp_allowed_mask;
1353
1354         if (flags & __GFP_WAIT)
1355                 local_irq_enable();
1356
1357         flags |= s->allocflags;
1358
1359         /*
1360          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1361          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1362          */
1363         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1364
1365         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1366         if (unlikely(!page)) {
1367                 oo = s->min;
1368                 /*
1369                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1370                  * Try a lower order alloc if possible
1371                  */
1372                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1373
1374                 if (page)
1375                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1376         }
1377
1378         if (flags & __GFP_WAIT)
1379                 local_irq_disable();
1380
1381         if (!page)
1382                 return NULL;
1383
1384         if (kmemcheck_enabled
1385                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1386                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1387
1388                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1389
1390                 /*
1391                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1392                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1393                  */
1394                 if (s->ctor)
1395                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1396                 else
1397                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1398         }
1399
1400         page->objects = oo_objects(oo);
1401         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1402                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1403                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1404                 1 << oo_order(oo));
1405
1406         return page;
1407 }
1408
1409 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1410                                 void *object)
1411 {
1412         setup_object_debug(s, page, object);
1413         if (unlikely(s->ctor))
1414                 s->ctor(object);
1415 }
1416
1417 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1418 {
1419         struct page *page;
1420         void *start;
1421         void *last;
1422         void *p;
1423
1424         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1425
1426         page = allocate_slab(s,
1427                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1428         if (!page)
1429                 goto out;
1430
1431         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1432         page->slab = s;
1433         page->flags |= 1 << PG_slab;
1434
1435         start = page_address(page);
1436
1437         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1438                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1439
1440         last = start;
1441         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1442                 setup_object(s, page, last);
1443                 set_freepointer(s, last, p);
1444                 last = p;
1445         }
1446         setup_object(s, page, last);
1447         set_freepointer(s, last, NULL);
1448
1449         page->freelist = start;
1450         page->inuse = 0;
1451         page->frozen = 1;
1452 out:
1453         return page;
1454 }
1455
1456 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1457 {
1458         int order = compound_order(page);
1459         int pages = 1 << order;
1460
1461         if (kmem_cache_debug(s)) {
1462                 void *p;
1463
1464                 slab_pad_check(s, page);
1465                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1466                                                 page->objects)
1467                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1468         }
1469
1470         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1471
1472         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1473                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1474                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1475                 -pages);
1476
1477         __ClearPageSlab(page);
1478         reset_page_mapcount(page);
1479         if (current->reclaim_state)
1480                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1481         __free_pages(page, order);
1482 }
1483
1484 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1485         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1486
1487 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1488 {
1489         struct page *page;
1490
1491         if (need_reserve_slab_rcu)
1492                 page = virt_to_head_page(h);
1493         else
1494                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1495
1496         __free_slab(page->slab, page);
1497 }
1498
1499 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1500 {
1501         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1502                 struct rcu_head *head;
1503
1504                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1505                         int order = compound_order(page);
1506                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1507
1508                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1509                         head = page_address(page) + offset;
1510                 } else {
1511                         /*
1512                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1513                          */
1514                         head = (void *)&page->lru;
1515                 }
1516
1517                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1518         } else
1519                 __free_slab(s, page);
1520 }
1521
1522 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1523 {
1524         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1525         free_slab(s, page);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Management of partially allocated slabs.
1530  *
1531  * list_lock must be held.
1532  */
1533 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1534                                 struct page *page, int tail)
1535 {
1536         n->nr_partial++;
1537         if (tail)
1538                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1539         else
1540                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * list_lock must be held.
1545  */
1546 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1547                                         struct page *page)
1548 {
1549         list_del(&page->lru);
1550         n->nr_partial--;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1555  * per cpu freelist.
1556  *
1557  * Must hold list_lock.
1558  */
1559 static inline int acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1560                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1561 {
1562         void *freelist;
1563         unsigned long counters;
1564         struct page new;
1565
1566         /*
1567          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1568          * The old freelist is the list of objects for the
1569          * per cpu allocation list.
1570          */
1571         do {
1572                 freelist = page->freelist;
1573                 counters = page->counters;
1574                 new.counters = counters;
1575                 new.inuse = page->objects;
1576
1577                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1578                 new.frozen = 1;
1579
1580         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1581                         freelist, counters,
1582                         NULL, new.counters,
1583                         "lock and freeze"));
1584
1585         remove_partial(n, page);
1586
1587         if (freelist) {
1588                 /* Populate the per cpu freelist */
1589                 this_cpu_write(s->cpu_slab->freelist, freelist);
1590                 this_cpu_write(s->cpu_slab->page, page);
1591                 this_cpu_write(s->cpu_slab->node, page_to_nid(page));
1592                 return 1;
1593         } else {
1594                 /*
1595                  * Slab page came from the wrong list. No object to allocate
1596                  * from. Put it onto the correct list and continue partial
1597                  * scan.
1598                  */
1599                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s : Page without available objects on"
1600                         " partial list\n", s->name);
1601                 return 0;
1602         }
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1607  */
1608 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1609                                         struct kmem_cache_node *n)
1610 {
1611         struct page *page;
1612
1613         /*
1614          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1615          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1616          * partial slab and there is none available then get_partials()
1617          * will return NULL.
1618          */
1619         if (!n || !n->nr_partial)
1620                 return NULL;
1621
1622         spin_lock(&n->list_lock);
1623         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1624                 if (acquire_slab(s, n, page))
1625                         goto out;
1626         page = NULL;
1627 out:
1628         spin_unlock(&n->list_lock);
1629         return page;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1634  */
1635 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1636 {
1637 #ifdef CONFIG_NUMA
1638         struct zonelist *zonelist;
1639         struct zoneref *z;
1640         struct zone *zone;
1641         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1642         struct page *page;
1643
1644         /*
1645          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1646          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1647          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1648          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1649          *
1650          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1651          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1652          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1653          * from other nodes and filled up.
1654          *
1655          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1656          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1657          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1658          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1659          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1660          * with available objects.
1661          */
1662         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1663                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1664                 return NULL;
1665
1666         get_mems_allowed();
1667         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1668         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1669                 struct kmem_cache_node *n;
1670
1671                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1672
1673                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1674                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1675                         page = get_partial_node(s, n);
1676                         if (page) {
1677                                 put_mems_allowed();
1678                                 return page;
1679                         }
1680                 }
1681         }
1682         put_mems_allowed();
1683 #endif
1684         return NULL;
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Get a partial page, lock it and return it.
1689  */
1690 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1691 {
1692         struct page *page;
1693         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1694
1695         page = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode));
1696         if (page || node != NUMA_NO_NODE)
1697                 return page;
1698
1699         return get_any_partial(s, flags);
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1703 /*
1704  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1705  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1706  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1707  */
1708 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1709 #else
1710 /*
1711  * No preemption supported therefore also no need to check for
1712  * different cpus.
1713  */
1714 #define TID_STEP 1
1715 #endif
1716
1717 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1718 {
1719         return tid + TID_STEP;
1720 }
1721
1722 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1723 {
1724         return tid % TID_STEP;
1725 }
1726
1727 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1728 {
1729         return tid / TID_STEP;
1730 }
1731
1732 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1733 {
1734         return cpu;
1735 }
1736
1737 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1738                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1739 {
1740 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1741         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1742
1743         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1744
1745 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1746         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1747                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1748                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1749         else
1750 #endif
1751         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1752                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1753                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1754         else
1755                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1756                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1757 #endif
1758         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1759 }
1760
1761 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1762 {
1763         int cpu;
1764
1765         for_each_possible_cpu(cpu)
1766                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1767 }
1768 /*
1769  * Remove the cpu slab
1770  */
1771
1772 /*
1773  * Remove the cpu slab
1774  */
1775 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1776 {
1777         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1778         struct page *page = c->page;
1779         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1780         int lock = 0;
1781         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1782         void *freelist;
1783         void *nextfree;
1784         int tail = 0;
1785         struct page new;
1786         struct page old;
1787
1788         if (page->freelist) {
1789                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1790                 tail = 1;
1791         }
1792
1793         c->tid = next_tid(c->tid);
1794         c->page = NULL;
1795         freelist = c->freelist;
1796         c->freelist = NULL;
1797
1798         /*
1799          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1800          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1801          * last one.
1802          *
1803          * There is no need to take the list->lock because the page
1804          * is still frozen.
1805          */
1806         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1807                 void *prior;
1808                 unsigned long counters;
1809
1810                 do {
1811                         prior = page->freelist;
1812                         counters = page->counters;
1813                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1814                         new.counters = counters;
1815                         new.inuse--;
1816                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1817
1818                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1819                         prior, counters,
1820                         freelist, new.counters,
1821                         "drain percpu freelist"));
1822
1823                 freelist = nextfree;
1824         }
1825
1826         /*
1827          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1828          * list presence reflects the actual number of objects
1829          * during unfreeze.
1830          *
1831          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1832          * with the count. If there is a mismatch then the page
1833          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1834          *
1835          * Then we restart the process which may have to remove
1836          * the page from the list that we just put it on again
1837          * because the number of objects in the slab may have
1838          * changed.
1839          */
1840 redo:
1841
1842         old.freelist = page->freelist;
1843         old.counters = page->counters;
1844         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1845
1846         /* Determine target state of the slab */
1847         new.counters = old.counters;
1848         if (freelist) {
1849                 new.inuse--;
1850                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1851                 new.freelist = freelist;
1852         } else
1853                 new.freelist = old.freelist;
1854
1855         new.frozen = 0;
1856
1857         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1858                 m = M_FREE;
1859         else if (new.freelist) {
1860                 m = M_PARTIAL;
1861                 if (!lock) {
1862                         lock = 1;
1863                         /*
1864                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1865                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1866                          * is frozen
1867                          */
1868                         spin_lock(&n->list_lock);
1869                 }
1870         } else {
1871                 m = M_FULL;
1872                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1873                         lock = 1;
1874                         /*
1875                          * This also ensures that the scanning of full
1876                          * slabs from diagnostic functions will not see
1877                          * any frozen slabs.
1878                          */
1879                         spin_lock(&n->list_lock);
1880                 }
1881         }
1882
1883         if (l != m) {
1884
1885                 if (l == M_PARTIAL)
1886
1887                         remove_partial(n, page);
1888
1889                 else if (l == M_FULL)
1890
1891                         remove_full(s, page);
1892
1893                 if (m == M_PARTIAL) {
1894
1895                         add_partial(n, page, tail);
1896                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1897
1898                 } else if (m == M_FULL) {
1899
1900                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1901                         add_full(s, n, page);
1902
1903                 }
1904         }
1905
1906         l = m;
1907         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1908                                 old.freelist, old.counters,
1909                                 new.freelist, new.counters,
1910                                 "unfreezing slab"))
1911                 goto redo;
1912
1913         if (lock)
1914                 spin_unlock(&n->list_lock);
1915
1916         if (m == M_FREE) {
1917                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1918                 discard_slab(s, page);
1919                 stat(s, FREE_SLAB);
1920         }
1921 }
1922
1923 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1924 {
1925         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1926         deactivate_slab(s, c);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Flush cpu slab.
1931  *
1932  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1933  */
1934 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1935 {
1936         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1937
1938         if (likely(c && c->page))
1939                 flush_slab(s, c);
1940 }
1941
1942 static void flush_cpu_slab(void *d)
1943 {
1944         struct kmem_cache *s = d;
1945
1946         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1947 }
1948
1949 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1950 {
1951         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1956  * locality expectations.
1957  */
1958 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1959 {
1960 #ifdef CONFIG_NUMA
1961         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1962                 return 0;
1963 #endif
1964         return 1;
1965 }
1966
1967 static int count_free(struct page *page)
1968 {
1969         return page->objects - page->inuse;
1970 }
1971
1972 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1973                                         int (*get_count)(struct page *))
1974 {
1975         unsigned long flags;
1976         unsigned long x = 0;
1977         struct page *page;
1978
1979         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1980         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1981                 x += get_count(page);
1982         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1983         return x;
1984 }
1985
1986 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1987 {
1988 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1989         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1990 #else
1991         return 0;
1992 #endif
1993 }
1994
1995 static noinline void
1996 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1997 {
1998         int node;
1999
2000         printk(KERN_WARNING
2001                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2002                 nid, gfpflags);
2003         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2004                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
2005                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2006
2007         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
2008                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2009                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2010
2011         for_each_online_node(node) {
2012                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2013                 unsigned long nr_slabs;
2014                 unsigned long nr_objs;
2015                 unsigned long nr_free;
2016
2017                 if (!n)
2018                         continue;
2019
2020                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2021                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2022                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2023
2024                 printk(KERN_WARNING
2025                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2026                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2027         }
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2032  * debugging duties.
2033  *
2034  * Interrupts are disabled.
2035  *
2036  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2037  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2038  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2039  *
2040  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2041  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2042  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2043  *
2044  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2045  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2046  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2047  */
2048 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2049                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2050 {
2051         void **object;
2052         struct page *page;
2053         unsigned long flags;
2054         struct page new;
2055         unsigned long counters;
2056
2057         local_irq_save(flags);
2058 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2059         /*
2060          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2061          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2062          * pointer.
2063          */
2064         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2065 #endif
2066
2067         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
2068         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
2069
2070         page = c->page;
2071         if (!page)
2072                 goto new_slab;
2073
2074         if (unlikely(!node_match(c, node))) {
2075                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2076                 deactivate_slab(s, c);
2077                 goto new_slab;
2078         }
2079
2080         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2081         object = c->freelist;
2082         if (object)
2083                 goto load_freelist;
2084
2085         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2086
2087         do {
2088                 object = page->freelist;
2089                 counters = page->counters;
2090                 new.counters = counters;
2091                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2092
2093                 /*
2094                  * If there is no object left then we use this loop to
2095                  * deactivate the slab which is simple since no objects
2096                  * are left in the slab and therefore we do not need to
2097                  * put the page back onto the partial list.
2098                  *
2099                  * If there are objects left then we retrieve them
2100                  * and use them to refill the per cpu queue.
2101                 */
2102
2103                 new.inuse = page->objects;
2104                 new.frozen = object != NULL;
2105
2106         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2107                         object, counters,
2108                         NULL, new.counters,
2109                         "__slab_alloc"));
2110
2111         if (unlikely(!object)) {
2112                 c->page = NULL;
2113                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2114                 goto new_slab;
2115         }
2116
2117         stat(s, ALLOC_REFILL);
2118
2119 load_freelist:
2120         VM_BUG_ON(!page->frozen);
2121         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2122         c->tid = next_tid(c->tid);
2123         local_irq_restore(flags);
2124         return object;
2125
2126 new_slab:
2127         page = get_partial(s, gfpflags, node);
2128         if (page) {
2129                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2130                 object = c->freelist;
2131
2132                 if (kmem_cache_debug(s))
2133                         goto debug;
2134                 goto load_freelist;
2135         }
2136
2137         page = new_slab(s, gfpflags, node);
2138
2139         if (page) {
2140                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2141                 if (c->page)
2142                         flush_slab(s, c);
2143
2144                 /*
2145                  * No other reference to the page yet so we can
2146                  * muck around with it freely without cmpxchg
2147                  */
2148                 object = page->freelist;
2149                 page->freelist = NULL;
2150                 page->inuse = page->objects;
2151
2152                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2153                 c->node = page_to_nid(page);
2154                 c->page = page;
2155
2156                 if (kmem_cache_debug(s))
2157                         goto debug;
2158                 goto load_freelist;
2159         }
2160         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2161                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2162         local_irq_restore(flags);
2163         return NULL;
2164
2165 debug:
2166         if (!object || !alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
2167                 goto new_slab;
2168
2169         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2170         deactivate_slab(s, c);
2171         c->page = NULL;
2172         c->node = NUMA_NO_NODE;
2173         local_irq_restore(flags);
2174         return object;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2179  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2180  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2181  *
2182  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2183  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2184  *
2185  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2186  */
2187 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2188                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2189 {
2190         void **object;
2191         struct kmem_cache_cpu *c;
2192         unsigned long tid;
2193
2194         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2195                 return NULL;
2196
2197 redo:
2198
2199         /*
2200          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2201          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2202          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2203          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2204          */
2205         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2206
2207         /*
2208          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2209          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2210          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2211          * linked list in between.
2212          */
2213         tid = c->tid;
2214         barrier();
2215
2216         object = c->freelist;
2217         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2218
2219                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2220
2221         else {
2222                 /*
2223                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2224                  * operation and if we are on the right processor.
2225                  *
2226                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2227                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2228                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2229                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2230                  *
2231                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2232                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2233                  */
2234                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2235                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2236                                 object, tid,
2237                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2238
2239                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2240                         goto redo;
2241                 }
2242                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2243         }
2244
2245         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2246                 memset(object, 0, s->objsize);
2247
2248         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2249
2250         return object;
2251 }
2252
2253 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2254 {
2255         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2256
2257         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2258
2259         return ret;
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2262
2263 #ifdef CONFIG_TRACING
2264 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2265 {
2266         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2267         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2268         return ret;
2269 }
2270 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2271
2272 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2273 {
2274         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2275         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2276         return ret;
2277 }
2278 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2279 #endif
2280
2281 #ifdef CONFIG_NUMA
2282 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2283 {
2284         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2285
2286         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2287                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2288
2289         return ret;
2290 }
2291 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2292
2293 #ifdef CONFIG_TRACING
2294 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2295                                     gfp_t gfpflags,
2296                                     int node, size_t size)
2297 {
2298         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2299
2300         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2301                            size, s->size, gfpflags, node);
2302         return ret;
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2305 #endif
2306 #endif
2307
2308 /*
2309  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2310  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2311  *
2312  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2313  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2314  * handling required then we can return immediately.
2315  */
2316 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2317                         void *x, unsigned long addr)
2318 {
2319         void *prior;
2320         void **object = (void *)x;
2321         int was_frozen;
2322         int inuse;
2323         struct page new;
2324         unsigned long counters;
2325         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2326         unsigned long uninitialized_var(flags);
2327
2328         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2329
2330         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2331                 return;
2332
2333         do {
2334                 prior = page->freelist;
2335                 counters = page->counters;
2336                 set_freepointer(s, object, prior);
2337                 new.counters = counters;
2338                 was_frozen = new.frozen;
2339                 new.inuse--;
2340                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2341                         n = get_node(s, page_to_nid(page));
2342                         /*
2343                          * Speculatively acquire the list_lock.
2344                          * If the cmpxchg does not succeed then we may
2345                          * drop the list_lock without any processing.
2346                          *
2347                          * Otherwise the list_lock will synchronize with
2348                          * other processors updating the list of slabs.
2349                          */
2350                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2351                 }
2352                 inuse = new.inuse;
2353
2354         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2355                 prior, counters,
2356                 object, new.counters,
2357                 "__slab_free"));
2358
2359         if (likely(!n)) {
2360                 /*
2361                  * The list lock was not taken therefore no list
2362                  * activity can be necessary.
2363                  */
2364                 if (was_frozen)
2365                         stat(s, FREE_FROZEN);
2366                 return;
2367         }
2368
2369         /*
2370          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2371          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2372          */
2373         if (was_frozen)
2374                 stat(s, FREE_FROZEN);
2375         else {
2376                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2377                         goto slab_empty;
2378
2379                 /*
2380                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2381                  * then add it.
2382                  */
2383                 if (unlikely(!prior)) {
2384                         remove_full(s, page);
2385                         add_partial(n, page, 1);
2386                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2387                 }
2388         }
2389         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2390         return;
2391
2392 slab_empty:
2393         if (prior) {
2394                 /*
2395                  * Slab on the partial list.
2396                  */
2397                 remove_partial(n, page);
2398                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2399         } else
2400                 /* Slab must be on the full list */
2401                 remove_full(s, page);
2402
2403         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2404         stat(s, FREE_SLAB);
2405         discard_slab(s, page);
2406 }
2407
2408 /*
2409  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2410  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2411  *
2412  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2413  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2414  * the item before.
2415  *
2416  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2417  * with all sorts of special processing.
2418  */
2419 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2420                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2421 {
2422         void **object = (void *)x;
2423         struct kmem_cache_cpu *c;
2424         unsigned long tid;
2425
2426         slab_free_hook(s, x);
2427
2428 redo:
2429
2430         /*
2431          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2432          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2433          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2434          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2435          */
2436         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2437
2438         tid = c->tid;
2439         barrier();
2440
2441         if (likely(page == c->page)) {
2442                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2443
2444                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2445                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2446                                 c->freelist, tid,
2447                                 object, next_tid(tid)))) {
2448
2449                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2450                         goto redo;
2451                 }
2452                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2453         } else
2454                 __slab_free(s, page, x, addr);
2455
2456 }
2457
2458 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2459 {
2460         struct page *page;
2461
2462         page = virt_to_head_page(x);
2463
2464         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2465
2466         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2469
2470 /*
2471  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2472  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2473  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2474  * another.
2475  *
2476  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2477  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2478  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2479  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2480  * locking overhead.
2481  */
2482
2483 /*
2484  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2485  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2486  * and increases the number of allocations possible without having to
2487  * take the list_lock.
2488  */
2489 static int slub_min_order;
2490 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2491 static int slub_min_objects;
2492
2493 /*
2494  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2495  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2496  */
2497 static int slub_nomerge;
2498
2499 /*
2500  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2501  *
2502  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2503  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2504  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2505  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2506  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2507  * would be wasted.
2508  *
2509  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2510  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2511  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2512  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2513  *
2514  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2515  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2516  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2517  * of space in favor of a small page order.
2518  *
2519  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2520  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2521  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2522  * the smallest order which will fit the object.
2523  */
2524 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2525                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2526 {
2527         int order;
2528         int rem;
2529         int min_order = slub_min_order;
2530
2531         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2532                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2533
2534         for (order = max(min_order,
2535                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2536                         order <= max_order; order++) {
2537
2538                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2539
2540                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2541                         continue;
2542
2543                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2544
2545                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2546                         break;
2547
2548         }
2549
2550         return order;
2551 }
2552
2553 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2554 {
2555         int order;
2556         int min_objects;
2557         int fraction;
2558         int max_objects;
2559
2560         /*
2561          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2562          * works by first attempting to generate a layout with
2563          * the best configuration and backing off gradually.
2564          *
2565          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2566          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2567          */
2568         min_objects = slub_min_objects;
2569         if (!min_objects)
2570                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2571         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2572         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2573
2574         while (min_objects > 1) {
2575                 fraction = 16;
2576                 while (fraction >= 4) {
2577                         order = slab_order(size, min_objects,
2578                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2579                         if (order <= slub_max_order)
2580                                 return order;
2581                         fraction /= 2;
2582                 }
2583                 min_objects--;
2584         }
2585
2586         /*
2587          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2588          * lets see if we can place a single object there.
2589          */
2590         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2591         if (order <= slub_max_order)
2592                 return order;
2593
2594         /*
2595          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2596          */
2597         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2598         if (order < MAX_ORDER)
2599                 return order;
2600         return -ENOSYS;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2605  */
2606 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2607                 unsigned long align, unsigned long size)
2608 {
2609         /*
2610          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2611          * suggestion if the object is sufficiently large.
2612          *
2613          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2614          * alignment though. If that is greater then use it.
2615          */
2616         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2617                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2618                 while (size <= ralign / 2)
2619                         ralign /= 2;
2620                 align = max(align, ralign);
2621         }
2622
2623         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2624                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2625
2626         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2627 }
2628
2629 static void
2630 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2631 {
2632         n->nr_partial = 0;
2633         spin_lock_init(&n->list_lock);
2634         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2635 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2636         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2637         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2638         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2639 #endif
2640 }
2641
2642 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2643 {
2644         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2645                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2646
2647         /*
2648          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2649          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2650          */
2651         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2652                                      2 * sizeof(void *));
2653
2654         if (!s->cpu_slab)
2655                 return 0;
2656
2657         init_kmem_cache_cpus(s);
2658
2659         return 1;
2660 }
2661
2662 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2663
2664 /*
2665  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2666  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2667  * possible.
2668  *
2669  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2670  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2671  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2672  */
2673 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2674 {
2675         struct page *page;
2676         struct kmem_cache_node *n;
2677
2678         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2679
2680         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2681
2682         BUG_ON(!page);
2683         if (page_to_nid(page) != node) {
2684                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2685                                 "node %d\n", node);
2686                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2687                                 "in order to be able to continue\n");
2688         }
2689
2690         n = page->freelist;
2691         BUG_ON(!n);
2692         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2693         page->inuse++;
2694         page->frozen = 0;
2695         kmem_cache_node->node[node] = n;
2696 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2697         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2698         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2699 #endif
2700         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2701         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2702
2703         add_partial(n, page, 0);
2704 }
2705
2706 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2707 {
2708         int node;
2709
2710         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2711                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2712
2713                 if (n)
2714                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2715
2716                 s->node[node] = NULL;
2717         }
2718 }
2719
2720 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2721 {
2722         int node;
2723
2724         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2725                 struct kmem_cache_node *n;
2726
2727                 if (slab_state == DOWN) {
2728                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2729                         continue;
2730                 }
2731                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2732                                                 GFP_KERNEL, node);
2733
2734                 if (!n) {
2735                         free_kmem_cache_nodes(s);
2736                         return 0;
2737                 }
2738
2739                 s->node[node] = n;
2740                 init_kmem_cache_node(n, s);
2741         }
2742         return 1;
2743 }
2744
2745 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2746 {
2747         if (min < MIN_PARTIAL)
2748                 min = MIN_PARTIAL;
2749         else if (min > MAX_PARTIAL)
2750                 min = MAX_PARTIAL;
2751         s->min_partial = min;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2756  * a slab object.
2757  */
2758 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2759 {
2760         unsigned long flags = s->flags;
2761         unsigned long size = s->objsize;
2762         unsigned long align = s->align;
2763         int order;
2764
2765         /*
2766          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2767          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2768          * the possible location of the free pointer.
2769          */
2770         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2771
2772 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2773         /*
2774          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2775          * the slab may touch the object after free or before allocation
2776          * then we should never poison the object itself.
2777          */
2778         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2779                         !s->ctor)
2780                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2781         else
2782                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2783
2784
2785         /*
2786          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2787          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2788          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2789          */
2790         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2791                 size += sizeof(void *);
2792 #endif
2793
2794         /*
2795          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2796          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2797          */
2798         s->inuse = size;
2799
2800         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2801                 s->ctor)) {
2802                 /*
2803                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2804                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2805                  * kmem_cache_free.
2806                  *
2807                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2808                  * destructor or are poisoning the objects.
2809                  */
2810                 s->offset = size;
2811                 size += sizeof(void *);
2812         }
2813
2814 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2815         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2816                 /*
2817                  * Need to store information about allocs and frees after
2818                  * the object.
2819                  */
2820                 size += 2 * sizeof(struct track);
2821
2822         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2823                 /*
2824                  * Add some empty padding so that we can catch
2825                  * overwrites from earlier objects rather than let
2826                  * tracking information or the free pointer be
2827                  * corrupted if a user writes before the start
2828                  * of the object.
2829                  */
2830                 size += sizeof(void *);
2831 #endif
2832
2833         /*
2834          * Determine the alignment based on various parameters that the
2835          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2836          * on bootup.
2837          */
2838         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2839         s->align = align;
2840
2841         /*
2842          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2843          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2844          * each object to conform to the alignment.
2845          */
2846         size = ALIGN(size, align);
2847         s->size = size;
2848         if (forced_order >= 0)
2849                 order = forced_order;
2850         else
2851                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2852
2853         if (order < 0)
2854                 return 0;
2855
2856         s->allocflags = 0;
2857         if (order)
2858                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2859
2860         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2861                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2862
2863         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2864                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2865
2866         /*
2867          * Determine the number of objects per slab
2868          */
2869         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2870         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2871         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2872                 s->max = s->oo;
2873
2874         return !!oo_objects(s->oo);
2875
2876 }
2877
2878 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2879                 const char *name, size_t size,
2880                 size_t align, unsigned long flags,
2881                 void (*ctor)(void *))
2882 {
2883         memset(s, 0, kmem_size);
2884         s->name = name;
2885         s->ctor = ctor;
2886         s->objsize = size;
2887         s->align = align;
2888         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2889         s->reserved = 0;
2890
2891         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2892                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2893
2894         if (!calculate_sizes(s, -1))
2895                 goto error;
2896         if (disable_higher_order_debug) {
2897                 /*
2898                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2899                  * order increased.
2900                  */
2901                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2902                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2903                         s->offset = 0;
2904                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2905                                 goto error;
2906                 }
2907         }
2908
2909 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
2910         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
2911                 /* Enable fast mode */
2912                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
2913 #endif
2914
2915         /*
2916          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2917          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2918          */
2919         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2920         s->refcount = 1;
2921 #ifdef CONFIG_NUMA
2922         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2923 #endif
2924         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2925                 goto error;
2926
2927         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2928                 return 1;
2929
2930         free_kmem_cache_nodes(s);
2931 error:
2932         if (flags & SLAB_PANIC)
2933                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2934                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2935                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2936                         s->offset, flags);
2937         return 0;
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Determine the size of a slab object
2942  */
2943 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2944 {
2945         return s->objsize;
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2948
2949 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2950                                                         const char *text)
2951 {
2952 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2953         void *addr = page_address(page);
2954         void *p;
2955         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2956                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2957         if (!map)
2958                 return;
2959         slab_err(s, page, "%s", text);
2960         slab_lock(page);
2961
2962         get_map(s, page, map);
2963         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2964
2965                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2966                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2967                                                         p, p - addr);
2968                         print_tracking(s, p);
2969                 }
2970         }
2971         slab_unlock(page);
2972         kfree(map);
2973 #endif
2974 }
2975
2976 /*
2977  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2978  */
2979 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2980 {
2981         unsigned long flags;
2982         struct page *page, *h;
2983
2984         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2985         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2986                 if (!page->inuse) {
2987                         remove_partial(n, page);
2988                         discard_slab(s, page);
2989                 } else {
2990                         list_slab_objects(s, page,
2991                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2992                 }
2993         }
2994         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2995 }
2996
2997 /*
2998  * Release all resources used by a slab cache.
2999  */
3000 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3001 {
3002         int node;
3003
3004         flush_all(s);
3005         free_percpu(s->cpu_slab);
3006         /* Attempt to free all objects */
3007         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3008                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3009
3010                 free_partial(s, n);
3011                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3012                         return 1;
3013         }
3014         free_kmem_cache_nodes(s);
3015         return 0;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * Close a cache and release the kmem_cache structure
3020  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
3021  */
3022 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
3023 {
3024         down_write(&slub_lock);
3025         s->refcount--;
3026         if (!s->refcount) {
3027                 list_del(&s->list);
3028                 if (kmem_cache_close(s)) {
3029                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
3030                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
3031                         dump_stack();
3032                 }
3033                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
3034                         rcu_barrier();
3035                 sysfs_slab_remove(s);
3036         }
3037         up_write(&slub_lock);
3038 }
3039 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
3040
3041 /********************************************************************
3042  *              Kmalloc subsystem
3043  *******************************************************************/
3044
3045 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3046 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
3047
3048 static struct kmem_cache *kmem_cache;
3049
3050 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3051 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3052 #endif
3053
3054 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3055 {
3056         get_option(&str, &slub_min_order);
3057
3058         return 1;
3059 }
3060
3061 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3062
3063 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3064 {
3065         get_option(&str, &slub_max_order);
3066         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3067
3068         return 1;
3069 }
3070
3071 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3072
3073 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3074 {
3075         get_option(&str, &slub_min_objects);
3076
3077         return 1;
3078 }
3079
3080 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3081
3082 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3083 {
3084         slub_nomerge = 1;
3085         return 1;
3086 }
3087
3088 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3089
3090 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3091                                                 int size, unsigned int flags)
3092 {
3093         struct kmem_cache *s;
3094
3095         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3096
3097         /*
3098          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3099          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
3100          */
3101         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3102                                                                 flags, NULL))
3103                 goto panic;
3104
3105         list_add(&s->list, &slab_caches);
3106         return s;
3107
3108 panic:
3109         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3110         return NULL;
3111 }
3112
3113 /*
3114  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3115  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3116  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3117  * fls.
3118  */
3119 static s8 size_index[24] = {
3120         3,      /* 8 */
3121         4,      /* 16 */
3122         5,      /* 24 */
3123         5,      /* 32 */
3124         6,      /* 40 */
3125         6,      /* 48 */
3126         6,      /* 56 */
3127         6,      /* 64 */
3128         1,      /* 72 */
3129         1,      /* 80 */
3130         1,      /* 88 */
3131         1,      /* 96 */
3132         7,      /* 104 */
3133         7,      /* 112 */
3134         7,      /* 120 */
3135         7,      /* 128 */
3136         2,      /* 136 */
3137         2,      /* 144 */
3138         2,      /* 152 */
3139         2,      /* 160 */
3140         2,      /* 168 */
3141         2,      /* 176 */
3142         2,      /* 184 */
3143         2       /* 192 */
3144 };
3145
3146 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3147 {
3148         return (bytes - 1) / 8;
3149 }
3150
3151 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3152 {
3153         int index;
3154
3155         if (size <= 192) {
3156                 if (!size)
3157                         return ZERO_SIZE_PTR;
3158
3159                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3160         } else
3161                 index = fls(size - 1);
3162
3163 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3164         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3165                 return kmalloc_dma_caches[index];
3166
3167 #endif
3168         return kmalloc_caches[index];
3169 }
3170
3171 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3172 {
3173         struct kmem_cache *s;
3174         void *ret;
3175
3176         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3177                 return kmalloc_large(size, flags);
3178
3179         s = get_slab(size, flags);
3180
3181         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3182                 return s;
3183
3184         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3185
3186         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3187
3188         return ret;
3189 }
3190 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3191
3192 #ifdef CONFIG_NUMA
3193 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3194 {
3195         struct page *page;
3196         void *ptr = NULL;
3197
3198         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3199         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3200         if (page)
3201                 ptr = page_address(page);
3202
3203         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3204         return ptr;
3205 }
3206
3207 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3208 {
3209         struct kmem_cache *s;
3210         void *ret;
3211
3212         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3213                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3214
3215                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3216                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3217                                    flags, node);
3218
3219                 return ret;
3220         }
3221
3222         s = get_slab(size, flags);
3223
3224         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3225                 return s;
3226
3227         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3228
3229         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3230
3231         return ret;
3232 }
3233 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3234 #endif
3235
3236 size_t ksize(const void *object)
3237 {
3238         struct page *page;
3239
3240         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3241                 return 0;
3242
3243         page = virt_to_head_page(object);
3244
3245         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3246                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3247                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3248         }
3249
3250         return slab_ksize(page->slab);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3253
3254 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3255 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3256 {
3257         struct page *page;
3258         void *object = (void *)x;
3259         unsigned long flags;
3260         bool rv;
3261
3262         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3263                 return false;
3264
3265         local_irq_save(flags);
3266
3267         page = virt_to_head_page(x);
3268         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3269                 /* maybe it was from stack? */
3270                 rv = true;
3271                 goto out_unlock;
3272         }
3273
3274         slab_lock(page);
3275         if (on_freelist(page->slab, page, object)) {
3276                 object_err(page->slab, page, object, "Object is on free-list");
3277                 rv = false;
3278         } else {
3279                 rv = true;
3280         }
3281         slab_unlock(page);
3282
3283 out_unlock:
3284         local_irq_restore(flags);
3285         return rv;
3286 }
3287 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3288 #endif
3289
3290 void kfree(const void *x)
3291 {
3292         struct page *page;
3293         void *object = (void *)x;
3294
3295         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3296
3297         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3298                 return;
3299
3300         page = virt_to_head_page(x);
3301         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3302                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3303                 kmemleak_free(x);
3304                 put_page(page);
3305                 return;
3306         }
3307         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3308 }
3309 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3310
3311 /*
3312  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3313  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3314  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3315  * and thus they can be removed from the partial lists.
3316  *
3317  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3318  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3319  * are freed in them.
3320  */
3321 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3322 {
3323         int node;
3324         int i;
3325         struct kmem_cache_node *n;
3326         struct page *page;
3327         struct page *t;
3328         int objects = oo_objects(s->max);
3329         struct list_head *slabs_by_inuse =
3330                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3331         unsigned long flags;
3332
3333         if (!slabs_by_inuse)
3334                 return -ENOMEM;
3335
3336         flush_all(s);
3337         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3338                 n = get_node(s, node);
3339
3340                 if (!n->nr_partial)
3341                         continue;
3342
3343                 for (i = 0; i < objects; i++)
3344                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3345
3346                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3347
3348                 /*
3349                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3350                  *
3351                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3352                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3353                  */
3354                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3355                         if (!page->inuse) {
3356                                 remove_partial(n, page);
3357                                 discard_slab(s, page);
3358                         } else {
3359                                 list_move(&page->lru,
3360                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
3361                         }
3362                 }
3363
3364                 /*
3365                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3366                  * first and the least used slabs at the end.
3367                  */
3368                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
3369                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3370
3371                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3372         }
3373
3374         kfree(slabs_by_inuse);
3375         return 0;
3376 }
3377 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3378
3379 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3380 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3381 {
3382         struct kmem_cache *s;
3383
3384         down_read(&slub_lock);
3385         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3386                 kmem_cache_shrink(s);
3387         up_read(&slub_lock);
3388
3389         return 0;
3390 }
3391
3392 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3393 {
3394         struct kmem_cache_node *n;
3395         struct kmem_cache *s;
3396         struct memory_notify *marg = arg;
3397         int offline_node;
3398
3399         offline_node = marg->status_change_nid;
3400
3401         /*
3402          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3403          * for it yet.
3404          */
3405         if (offline_node < 0)
3406                 return;
3407
3408         down_read(&slub_lock);
3409         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3410                 n = get_node(s, offline_node);
3411                 if (n) {
3412                         /*
3413                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3414                          * that is going down. We were unable to free them,
3415                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3416                          * callback. So, we must fail.
3417                          */
3418                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3419
3420                         s->node[offline_node] = NULL;
3421                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3422                 }
3423         }
3424         up_read(&slub_lock);
3425 }
3426
3427 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3428 {
3429         struct kmem_cache_node *n;
3430         struct kmem_cache *s;
3431         struct memory_notify *marg = arg;
3432         int nid = marg->status_change_nid;
3433         int ret = 0;
3434
3435         /*
3436          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3437          * already created. Nothing to do.
3438          */
3439         if (nid < 0)
3440                 return 0;
3441
3442         /*
3443          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3444          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3445          * online.
3446          */
3447         down_read(&slub_lock);
3448         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3449                 /*
3450                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3451                  *      since memory is not yet available from the node that
3452                  *      is brought up.
3453                  */
3454                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3455                 if (!n) {
3456                         ret = -ENOMEM;
3457                         goto out;
3458                 }
3459                 init_kmem_cache_node(n, s);
3460                 s->node[nid] = n;
3461         }
3462 out:
3463         up_read(&slub_lock);
3464         return ret;
3465 }
3466
3467 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3468                                 unsigned long action, void *arg)
3469 {
3470         int ret = 0;
3471
3472         switch (action) {
3473         case MEM_GOING_ONLINE:
3474                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3475                 break;
3476         case MEM_GOING_OFFLINE:
3477                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3478                 break;
3479         case MEM_OFFLINE:
3480         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3481                 slab_mem_offline_callback(arg);
3482                 break;
3483         case MEM_ONLINE:
3484         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3485                 break;
3486         }
3487         if (ret)
3488                 ret = notifier_from_errno(ret);
3489         else
3490                 ret = NOTIFY_OK;
3491         return ret;
3492 }
3493
3494 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3495
3496 /********************************************************************
3497  *                      Basic setup of slabs
3498  *******************************************************************/
3499
3500 /*
3501  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3502  * the page allocator
3503  */
3504
3505 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3506 {
3507         int node;
3508
3509         list_add(&s->list, &slab_caches);
3510         s->refcount = -1;
3511
3512         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3513                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3514                 struct page *p;
3515
3516                 if (n) {
3517                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3518                                 p->slab = s;
3519
3520 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3521                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3522                                 p->slab = s;
3523 #endif
3524                 }
3525         }
3526 }
3527
3528 void __init kmem_cache_init(void)
3529 {
3530         int i;
3531         int caches = 0;
3532         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3533         int order;
3534         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3535         unsigned long kmalloc_size;
3536
3537         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3538                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3539
3540         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3541         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3542         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3543         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3544
3545         /*
3546          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3547          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3548          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3549          */
3550         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3551
3552         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3553                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3554                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3555
3556         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3557
3558         /* Able to allocate the per node structures */
3559         slab_state = PARTIAL;
3560
3561         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3562         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3563                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3564         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3565         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3566
3567         /*
3568          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3569          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3570          * update any list pointers.
3571          */
3572         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3573
3574         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3575         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3576
3577         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3578
3579         caches++;
3580         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3581         caches++;
3582         /* Free temporary boot structure */
3583         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3584
3585         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3586
3587         /*
3588          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3589          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3590          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3591          *
3592          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3593          * handle the index determination for the smaller caches.
3594          *
3595          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3596          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3597          */
3598         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3599                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3600
3601         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3602                 int elem = size_index_elem(i);
3603                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3604                         break;
3605                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3606         }
3607
3608         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3609                 /*
3610                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3611                  * is 64 byte.
3612                  */
3613                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3614                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3615         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3616                 /*
3617                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3618                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3619                  * instead.
3620                  */
3621                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3622                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3623         }
3624
3625         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3626         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3627                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3628                 caches++;
3629         }
3630
3631         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3632                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3633                 caches++;
3634         }
3635
3636         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3637                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3638                 caches++;
3639         }
3640
3641         slab_state = UP;
3642
3643         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3644         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3645                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3646                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3647         }
3648
3649         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3650                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3651                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3652         }
3653
3654         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3655                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3656
3657                 BUG_ON(!s);
3658                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3659         }
3660
3661 #ifdef CONFIG_SMP
3662         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3663 #endif
3664
3665 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3666         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3667                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3668
3669                 if (s && s->size) {
3670                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3671                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3672
3673                         BUG_ON(!name);
3674                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3675                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3676                 }
3677         }
3678 #endif
3679         printk(KERN_INFO
3680                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3681                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3682                 caches, cache_line_size(),
3683                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3684                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3685 }
3686
3687 void __init kmem_cache_init_late(void)
3688 {
3689 }
3690
3691 /*
3692  * Find a mergeable slab cache
3693  */
3694 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3695 {
3696         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3697                 return 1;
3698
3699         if (s->ctor)
3700                 return 1;
3701
3702         /*
3703          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3704          */
3705         if (s->refcount < 0)
3706                 return 1;
3707
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3712                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3713                 void (*ctor)(void *))
3714 {
3715         struct kmem_cache *s;
3716
3717         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3718                 return NULL;
3719
3720         if (ctor)
3721                 return NULL;
3722
3723         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3724         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3725         size = ALIGN(size, align);
3726         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3727
3728         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3729                 if (slab_unmergeable(s))
3730                         continue;
3731
3732                 if (size > s->size)
3733                         continue;
3734
3735                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3736                                 continue;
3737                 /*
3738                  * Check if alignment is compatible.
3739                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3740                  */
3741                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3742                         continue;
3743
3744                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3745                         continue;
3746
3747                 return s;
3748         }
3749         return NULL;
3750 }
3751
3752 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3753                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3754 {
3755         struct kmem_cache *s;
3756         char *n;
3757
3758         if (WARN_ON(!name))
3759                 return NULL;
3760
3761         down_write(&slub_lock);
3762         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3763         if (s) {
3764                 s->refcount++;
3765                 /*
3766                  * Adjust the object sizes so that we clear
3767                  * the complete object on kzalloc.
3768                  */
3769                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3770                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3771
3772                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3773                         s->refcount--;
3774                         goto err;
3775                 }
3776                 up_write(&slub_lock);
3777                 return s;
3778         }
3779
3780         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3781         if (!n)
3782                 goto err;
3783
3784         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3785         if (s) {
3786                 if (kmem_cache_open(s, n,
3787                                 size, align, flags, ctor)) {
3788                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3789                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3790                                 list_del(&s->list);
3791                                 kfree(n);
3792                                 kfree(s);
3793                                 goto err;
3794                         }
3795                         up_write(&slub_lock);
3796                         return s;
3797                 }
3798                 kfree(n);
3799                 kfree(s);
3800         }
3801 err:
3802         up_write(&slub_lock);
3803
3804         if (flags & SLAB_PANIC)
3805                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3806         else
3807                 s = NULL;
3808         return s;
3809 }
3810 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3811
3812 #ifdef CONFIG_SMP
3813 /*
3814  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3815  * necessary.
3816  */
3817 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3818                 unsigned long action, void *hcpu)
3819 {
3820         long cpu = (long)hcpu;
3821         struct kmem_cache *s;
3822         unsigned long flags;
3823
3824         switch (action) {
3825         case CPU_UP_CANCELED:
3826         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3827         case CPU_DEAD:
3828         case CPU_DEAD_FROZEN:
3829                 down_read(&slub_lock);
3830                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3831                         local_irq_save(flags);
3832                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3833                         local_irq_restore(flags);
3834                 }
3835                 up_read(&slub_lock);
3836                 break;
3837         default:
3838                 break;
3839         }
3840         return NOTIFY_OK;
3841 }
3842
3843 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3844         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3845 };
3846
3847 #endif
3848
3849 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3850 {
3851         struct kmem_cache *s;
3852         void *ret;
3853
3854         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3855                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3856
3857         s = get_slab(size, gfpflags);
3858
3859         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3860                 return s;
3861
3862         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3863
3864         /* Honor the call site pointer we received. */
3865         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3866
3867         return ret;
3868 }
3869
3870 #ifdef CONFIG_NUMA
3871 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3872                                         int node, unsigned long caller)
3873 {
3874         struct kmem_cache *s;
3875         void *ret;
3876
3877         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3878                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3879
3880                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3881                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3882                                    gfpflags, node);
3883
3884                 return ret;
3885         }
3886
3887         s = get_slab(size, gfpflags);
3888
3889         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3890                 return s;
3891
3892         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3893
3894         /* Honor the call site pointer we received. */
3895         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3896
3897         return ret;
3898 }
3899 #endif
3900
3901 #ifdef CONFIG_SYSFS
3902 static int count_inuse(struct page *page)
3903 {
3904         return page->inuse;
3905 }
3906
3907 static int count_total(struct page *page)
3908 {
3909         return page->objects;
3910 }
3911 #endif
3912
3913 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3914 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3915                                                 unsigned long *map)
3916 {
3917         void *p;
3918         void *addr = page_address(page);
3919
3920         if (!check_slab(s, page) ||
3921                         !on_freelist(s, page, NULL))
3922                 return 0;
3923
3924         /* Now we know that a valid freelist exists */
3925         bitmap_zero(map, page->objects);
3926
3927         get_map(s, page, map);
3928         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3929                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3930                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3931                                 return 0;
3932         }
3933
3934         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3935                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3936                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3937                                 return 0;
3938         return 1;
3939 }
3940
3941 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3942                                                 unsigned long *map)
3943 {
3944         slab_lock(page);
3945         validate_slab(s, page, map);
3946         slab_unlock(page);
3947 }
3948
3949 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3950                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3951 {
3952         unsigned long count = 0;
3953         struct page *page;
3954         unsigned long flags;
3955
3956         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3957
3958         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3959                 validate_slab_slab(s, page, map);
3960                 count++;
3961         }
3962         if (count != n->nr_partial)
3963                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3964                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3965
3966         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3967                 goto out;
3968
3969         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3970                 validate_slab_slab(s, page, map);
3971                 count++;
3972         }
3973         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3974                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3975                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3976                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3977
3978 out:
3979         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3980         return count;
3981 }
3982
3983 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3984 {
3985         int node;
3986         unsigned long count = 0;
3987         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3988                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3989
3990         if (!map)
3991                 return -ENOMEM;
3992
3993         flush_all(s);
3994         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3995                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3996
3997                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3998         }
3999         kfree(map);
4000         return count;
4001 }
4002 /*
4003  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4004  * and freed.
4005  */
4006
4007 struct location {
4008         unsigned long count;
4009         unsigned long addr;
4010         long long sum_time;
4011         long min_time;
4012         long max_time;
4013         long min_pid;
4014         long max_pid;
4015         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4016         nodemask_t nodes;
4017 };
4018
4019 struct loc_track {
4020         unsigned long max;
4021         unsigned long count;
4022         struct location *loc;
4023 };
4024
4025 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4026 {
4027         if (t->max)
4028                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4029                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4030 }
4031
4032 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4033 {
4034         struct location *l;
4035         int order;
4036
4037         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4038
4039         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4040         if (!l)
4041                 return 0;
4042
4043         if (t->count) {
4044                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4045                 free_loc_track(t);
4046         }
4047         t->max = max;
4048         t->loc = l;
4049         return 1;
4050 }
4051
4052 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4053                                 const struct track *track)
4054 {
4055         long start, end, pos;
4056         struct location *l;
4057         unsigned long caddr;
4058         unsigned long age = jiffies - track->when;
4059
4060         start = -1;
4061         end = t->count;
4062
4063         for ( ; ; ) {
4064                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4065
4066                 /*
4067                  * There is nothing at "end". If we end up there
4068                  * we need to add something to before end.
4069                  */
4070                 if (pos == end)
4071                         break;
4072
4073                 caddr = t->loc[pos].addr;
4074                 if (track->addr == caddr) {
4075
4076                         l = &t->loc[pos];
4077                         l->count++;
4078                         if (track->when) {
4079                                 l->sum_time += age;
4080                                 if (age < l->min_time)
4081                                         l->min_time = age;
4082                                 if (age > l->max_time)
4083                                         l->max_time = age;
4084
4085                                 if (track->pid < l->min_pid)
4086                                         l->min_pid = track->pid;
4087                                 if (track->pid > l->max_pid)
4088                                         l->max_pid = track->pid;
4089
4090                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4091                                                 to_cpumask(l->cpus));
4092                         }
4093                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4094                         return 1;
4095                 }
4096
4097                 if (track->addr < caddr)
4098                         end = pos;
4099                 else
4100                         start = pos;
4101         }
4102
4103         /*
4104          * Not found. Insert new tracking element.
4105          */
4106         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4107                 return 0;
4108
4109         l = t->loc + pos;
4110         if (pos < t->count)
4111                 memmove(l + 1, l,
4112                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4113         t->count++;
4114         l->count = 1;
4115         l->addr = track->addr;
4116         l->sum_time = age;
4117         l->min_time = age;
4118         l->max_time = age;
4119         l->min_pid = track->pid;
4120         l->max_pid = track->pid;
4121         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4122         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4123         nodes_clear(l->nodes);
4124         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4125         return 1;
4126 }
4127
4128 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4129                 struct page *page, enum track_item alloc,
4130                 unsigned long *map)
4131 {
4132         void *addr = page_address(page);
4133         void *p;
4134
4135         bitmap_zero(map, page->objects);
4136         get_map(s, page, map);
4137
4138         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4139                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4140                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4141 }
4142
4143 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4144                                         enum track_item alloc)
4145 {
4146         int len = 0;
4147         unsigned long i;
4148         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4149         int node;
4150         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4151                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4152
4153         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4154                                      GFP_TEMPORARY)) {
4155                 kfree(map);
4156                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4157         }
4158         /* Push back cpu slabs */
4159         flush_all(s);
4160
4161         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4162                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4163                 unsigned long flags;
4164                 struct page *page;
4165
4166                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4167                         continue;
4168
4169                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4170                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4171                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4172                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4173                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4174                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4175         }
4176
4177         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4178                 struct location *l = &t.loc[i];
4179
4180                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4181                         break;
4182                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4183
4184                 if (l->addr)
4185                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4186                 else
4187                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4188
4189                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4190                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4191                                 l->min_time,
4192                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4193                                 l->max_time);
4194                 } else
4195                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4196                                 l->min_time);
4197
4198                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4199                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4200                                 l->min_pid, l->max_pid);
4201                 else
4202                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4203                                 l->min_pid);
4204
4205                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4206                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4207                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4208                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4209                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4210                                                  to_cpumask(l->cpus));
4211                 }
4212
4213                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4214                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4215                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4216                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4217                                         l->nodes);
4218                 }
4219
4220                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4221         }
4222
4223         free_loc_track(&t);
4224         kfree(map);
4225         if (!t.count)
4226                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4227         return len;
4228 }
4229 #endif
4230
4231 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4232 static void resiliency_test(void)
4233 {
4234         u8 *p;
4235
4236         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4237
4238         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4239         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4240         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4241
4242         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4243         p[16] = 0x12;
4244         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4245                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4246
4247         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4248
4249         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4250         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4251         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4252         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4253                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4254         printk(KERN_ERR
4255                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4256
4257         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4258         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4259         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4260         *p = 0x56;
4261         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4262                                                                         p);
4263         printk(KERN_ERR
4264                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4265         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4266
4267         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4268         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4269         kfree(p);
4270         *p = 0x78;
4271         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4272         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4273
4274         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4275         kfree(p);
4276         p[50] = 0x9a;
4277         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4278                         p);
4279         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4280
4281         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4282         kfree(p);
4283         p[512] = 0xab;
4284         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4285         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4286 }
4287 #else
4288 #ifdef CONFIG_SYSFS
4289 static void resiliency_test(void) {};
4290 #endif
4291 #endif
4292
4293 #ifdef CONFIG_SYSFS
4294 enum slab_stat_type {
4295         SL_ALL,                 /* All slabs */
4296         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4297         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4298         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4299         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4300 };
4301
4302 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4303 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4304 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4305 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4306 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4307
4308 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4309                             char *buf, unsigned long flags)
4310 {
4311         unsigned long total = 0;
4312         int node;
4313         int x;
4314         unsigned long *nodes;
4315         unsigned long *per_cpu;
4316
4317         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4318         if (!nodes)
4319                 return -ENOMEM;
4320         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4321
4322         if (flags & SO_CPU) {
4323                 int cpu;
4324
4325                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4326                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4327
4328                         if (!c || c->node < 0)
4329                                 continue;
4330
4331                         if (c->page) {
4332                                         if (flags & SO_TOTAL)
4333                                                 x = c->page->objects;
4334                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4335                                         x = c->page->inuse;
4336                                 else
4337                                         x = 1;
4338
4339                                 total += x;
4340                                 nodes[c->node] += x;
4341                         }
4342                         per_cpu[c->node]++;
4343                 }
4344         }
4345
4346         lock_memory_hotplug();
4347 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4348         if (flags & SO_ALL) {
4349                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4350                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4351
4352                 if (flags & SO_TOTAL)
4353                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4354                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4355                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4356                                 count_partial(n, count_free);
4357
4358                         else
4359                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4360                         total += x;
4361                         nodes[node] += x;
4362                 }
4363
4364         } else
4365 #endif
4366         if (flags & SO_PARTIAL) {
4367                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4368                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4369
4370                         if (flags & SO_TOTAL)
4371                                 x = count_partial(n, count_total);
4372                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4373                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4374                         else
4375                                 x = n->nr_partial;
4376                         total += x;
4377                         nodes[node] += x;
4378                 }
4379         }
4380         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4381 #ifdef CONFIG_NUMA
4382         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4383                 if (nodes[node])
4384                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4385                                         node, nodes[node]);
4386 #endif
4387         unlock_memory_hotplug();
4388         kfree(nodes);
4389         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4390 }
4391
4392 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4393 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4394 {
4395         int node;
4396
4397         for_each_online_node(node) {
4398                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4399
4400                 if (!n)
4401                         continue;
4402
4403                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4404                         return 1;
4405         }
4406         return 0;
4407 }
4408 #endif
4409
4410 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4411 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4412
4413 struct slab_attribute {
4414         struct attribute attr;
4415         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4416         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4417 };
4418
4419 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4420         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
4421
4422 #define SLAB_ATTR(_name) \
4423         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4424         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
4425
4426 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4427 {
4428         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4429 }
4430 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4431
4432 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4433 {
4434         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4435 }
4436 SLAB_ATTR_RO(align);
4437
4438 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4439 {
4440         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4441 }
4442 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4443
4444 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4445 {
4446         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4447 }
4448 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4449
4450 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4451                                 const char *buf, size_t length)
4452 {
4453         unsigned long order;
4454         int err;
4455
4456         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4457         if (err)
4458                 return err;
4459
4460         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4461                 return -EINVAL;
4462
4463         calculate_sizes(s, order);
4464         return length;
4465 }
4466
4467 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4468 {
4469         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4470 }
4471 SLAB_ATTR(order);
4472
4473 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4474 {
4475         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4476 }
4477
4478 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4479                                  size_t length)
4480 {
4481         unsigned long min;
4482         int err;
4483
4484         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4485         if (err)
4486                 return err;
4487
4488         set_min_partial(s, min);
4489         return length;
4490 }
4491 SLAB_ATTR(min_partial);
4492
4493 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4494 {
4495         if (!s->ctor)
4496                 return 0;
4497         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4498 }
4499 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4500
4501 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4502 {
4503         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4504 }
4505 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4506
4507 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4508 {
4509         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4510 }
4511 SLAB_ATTR_RO(partial);
4512
4513 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4514 {
4515         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4516 }
4517 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4518
4519 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4520 {
4521         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4522 }
4523 SLAB_ATTR_RO(objects);
4524
4525 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4526 {
4527         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4528 }
4529 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4530
4531 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4532 {
4533         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4534 }
4535
4536 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4537                                 const char *buf, size_t length)
4538 {
4539         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4540         if (buf[0] == '1')
4541                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4542         return length;
4543 }
4544 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4545
4546 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4547 {
4548         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4549 }
4550 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4551
4552 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4553 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4554 {
4555         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4556 }
4557 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4558 #endif
4559
4560 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4561 {
4562         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4563 }
4564 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4565
4566 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4567 {
4568         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4569 }
4570 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4571
4572 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4573 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4574 {
4575         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4576 }
4577 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4578
4579 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4580 {
4581         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4582 }
4583 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4584
4585 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4586 {
4587         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4588 }
4589
4590 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4591                                 const char *buf, size_t length)
4592 {
4593         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4594         if (buf[0] == '1') {
4595                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4596                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4597         }
4598         return length;
4599 }
4600 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4601
4602 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4603 {
4604         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4605 }
4606
4607 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4608                                                         size_t length)
4609 {
4610         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4611         if (buf[0] == '1') {
4612                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4613                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4614         }
4615         return length;
4616 }
4617 SLAB_ATTR(trace);
4618
4619 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4620 {
4621         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4622 }
4623
4624 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4625                                 const char *buf, size_t length)
4626 {
4627         if (any_slab_objects(s))
4628                 return -EBUSY;
4629
4630         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4631         if (buf[0] == '1') {
4632                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4633                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4634         }
4635         calculate_sizes(s, -1);
4636         return length;
4637 }
4638 SLAB_ATTR(red_zone);
4639
4640 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4641 {
4642         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4643 }
4644
4645 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4646                                 const char *buf, size_t length)
4647 {
4648         if (any_slab_objects(s))
4649                 return -EBUSY;
4650
4651         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4652         if (buf[0] == '1') {
4653                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4654                 s->flags |= SLAB_POISON;
4655         }
4656         calculate_sizes(s, -1);
4657         return length;
4658 }
4659 SLAB_ATTR(poison);
4660
4661 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4662 {
4663         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4664 }
4665
4666 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4667                                 const char *buf, size_t length)
4668 {
4669         if (any_slab_objects(s))
4670                 return -EBUSY;
4671
4672         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4673         if (buf[0] == '1') {
4674                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4675                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4676         }
4677         calculate_sizes(s, -1);
4678         return length;
4679 }
4680 SLAB_ATTR(store_user);
4681
4682 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4683 {
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4688                         const char *buf, size_t length)
4689 {
4690         int ret = -EINVAL;
4691
4692         if (buf[0] == '1') {
4693                 ret = validate_slab_cache(s);
4694                 if (ret >= 0)
4695                         ret = length;
4696         }
4697         return ret;
4698 }
4699 SLAB_ATTR(validate);
4700
4701 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4702 {
4703         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4704                 return -ENOSYS;
4705         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4706 }
4707 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4708
4709 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4710 {
4711         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4712                 return -ENOSYS;
4713         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4714 }
4715 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4716 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4717
4718 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4719 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4720 {
4721         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4722 }
4723
4724 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4725                                                         size_t length)
4726 {
4727         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4728         if (buf[0] == '1')
4729                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4730         return length;
4731 }
4732 SLAB_ATTR(failslab);
4733 #endif
4734
4735 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4736 {
4737         return 0;
4738 }
4739
4740 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4741                         const char *buf, size_t length)
4742 {
4743         if (buf[0] == '1') {
4744                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4745
4746                 if (rc)
4747                         return rc;
4748         } else
4749                 return -EINVAL;
4750         return length;
4751 }
4752 SLAB_ATTR(shrink);
4753
4754 #ifdef CONFIG_NUMA
4755 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4756 {
4757         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4758 }
4759
4760 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4761                                 const char *buf, size_t length)
4762 {
4763         unsigned long ratio;
4764         int err;
4765
4766         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4767         if (err)
4768                 return err;
4769
4770         if (ratio <= 100)
4771                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4772
4773         return length;
4774 }
4775 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4776 #endif
4777
4778 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4779 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4780 {
4781         unsigned long sum  = 0;
4782         int cpu;
4783         int len;
4784         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4785
4786         if (!data)
4787                 return -ENOMEM;
4788
4789         for_each_online_cpu(cpu) {
4790                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4791
4792                 data[cpu] = x;
4793                 sum += x;
4794         }
4795
4796         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4797
4798 #ifdef CONFIG_SMP
4799         for_each_online_cpu(cpu) {
4800                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4801                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4802         }
4803 #endif
4804         kfree(data);
4805         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4806 }
4807
4808 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4809 {
4810         int cpu;
4811
4812         for_each_online_cpu(cpu)
4813                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4814 }
4815
4816 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4817 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4818 {                                                               \
4819         return show_stat(s, buf, si);                           \
4820 }                                                               \
4821 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4822                                 const char *buf, size_t length) \
4823 {                                                               \
4824         if (buf[0] != '0')                                      \
4825                 return -EINVAL;                                 \
4826         clear_stat(s, si);                                      \
4827         return length;                                          \
4828 }                                                               \
4829 SLAB_ATTR(text);                                                \
4830
4831 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4832 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4833 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4834 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4835 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4836 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4837 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4838 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4839 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4840 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4841 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4842 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4843 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4844 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4845 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4846 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4847 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4848 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4849 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4850 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4851 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4852 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4853 #endif
4854
4855 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4856         &slab_size_attr.attr,
4857         &object_size_attr.attr,
4858         &objs_per_slab_attr.attr,
4859         &order_attr.attr,
4860         &min_partial_attr.attr,
4861         &objects_attr.attr,
4862         &objects_partial_attr.attr,
4863         &partial_attr.attr,
4864         &cpu_slabs_attr.attr,
4865         &ctor_attr.attr,
4866         &aliases_attr.attr,
4867         &align_attr.attr,
4868         &hwcache_align_attr.attr,
4869         &reclaim_account_attr.attr,
4870         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4871         &shrink_attr.attr,
4872         &reserved_attr.attr,
4873 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4874         &total_objects_attr.attr,
4875         &slabs_attr.attr,
4876         &sanity_checks_attr.attr,
4877         &trace_attr.attr,
4878         &red_zone_attr.attr,
4879         &poison_attr.attr,
4880         &store_user_attr.attr,
4881         &validate_attr.attr,
4882         &alloc_calls_attr.attr,
4883         &free_calls_attr.attr,
4884 #endif
4885 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4886         &cache_dma_attr.attr,
4887 #endif
4888 #ifdef CONFIG_NUMA
4889         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4890 #endif
4891 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4892         &alloc_fastpath_attr.attr,
4893         &alloc_slowpath_attr.attr,
4894         &free_fastpath_attr.attr,
4895         &free_slowpath_attr.attr,
4896         &free_frozen_attr.attr,
4897         &free_add_partial_attr.attr,
4898         &free_remove_partial_attr.attr,
4899         &alloc_from_partial_attr.attr,
4900         &alloc_slab_attr.attr,
4901         &alloc_refill_attr.attr,
4902         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4903         &free_slab_attr.attr,
4904         &cpuslab_flush_attr.attr,
4905         &deactivate_full_attr.attr,
4906         &deactivate_empty_attr.attr,
4907         &deactivate_to_head_attr.attr,
4908         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4909         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4910         &deactivate_bypass_attr.attr,
4911         &order_fallback_attr.attr,
4912         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4913         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4914 #endif
4915 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4916         &failslab_attr.attr,
4917 #endif
4918
4919         NULL
4920 };
4921
4922 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4923         .attrs = slab_attrs,
4924 };
4925
4926 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4927                                 struct attribute *attr,
4928                                 char *buf)
4929 {
4930         struct slab_attribute *attribute;
4931         struct kmem_cache *s;
4932         int err;
4933
4934         attribute = to_slab_attr(attr);
4935         s = to_slab(kobj);
4936
4937         if (!attribute->show)
4938                 return -EIO;
4939
4940         err = attribute->show(s, buf);
4941
4942         return err;
4943 }
4944
4945 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4946                                 struct attribute *attr,
4947                                 const char *buf, size_t len)
4948 {
4949         struct slab_attribute *attribute;
4950         struct kmem_cache *s;
4951         int err;
4952
4953         attribute = to_slab_attr(attr);
4954         s = to_slab(kobj);
4955
4956         if (!attribute->store)
4957                 return -EIO;
4958
4959         err = attribute->store(s, buf, len);
4960
4961         return err;
4962 }
4963
4964 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4965 {
4966         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4967
4968         kfree(s->name);
4969         kfree(s);
4970 }
4971
4972 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4973         .show = slab_attr_show,
4974         .store = slab_attr_store,
4975 };
4976
4977 static struct kobj_type slab_ktype = {
4978         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4979         .release = kmem_cache_release
4980 };
4981
4982 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4983 {
4984         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4985
4986         if (ktype == &slab_ktype)
4987                 return 1;
4988         return 0;
4989 }
4990
4991 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4992         .filter = uevent_filter,
4993 };
4994
4995 static struct kset *slab_kset;
4996
4997 #define ID_STR_LENGTH 64
4998
4999 /* Create a unique string id for a slab cache:
5000  *
5001  * Format       :[flags-]size
5002  */
5003 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5004 {
5005         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5006         char *p = name;
5007
5008         BUG_ON(!name);
5009
5010         *p++ = ':';
5011         /*
5012          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5013          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5014          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5015          * are matched during merging to guarantee that the id is
5016          * unique.
5017          */
5018         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5019                 *p++ = 'd';
5020         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5021                 *p++ = 'a';
5022         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5023                 *p++ = 'F';
5024         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5025                 *p++ = 't';
5026         if (p != name + 1)
5027                 *p++ = '-';
5028         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5029         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5030         return name;
5031 }
5032
5033 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5034 {
5035         int err;
5036         const char *name;
5037         int unmergeable;
5038
5039         if (slab_state < SYSFS)
5040                 /* Defer until later */
5041                 return 0;
5042
5043         unmergeable = slab_unmergeable(s);
5044         if (unmergeable) {
5045                 /*
5046                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5047                  * This is typically the case for debug situations. In that
5048                  * case we can catch duplicate names easily.
5049                  */
5050                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5051                 name = s->name;
5052         } else {
5053                 /*
5054                  * Create a unique name for the slab as a target
5055                  * for the symlinks.
5056                  */
5057                 name = create_unique_id(s);
5058         }
5059
5060         s->kobj.kset = slab_kset;
5061         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5062         if (err) {
5063                 kobject_put(&s->kobj);
5064                 return err;
5065         }
5066
5067         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5068         if (err) {
5069                 kobject_del(&s->kobj);
5070                 kobject_put(&s->kobj);
5071                 return err;
5072         }
5073         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5074         if (!unmergeable) {
5075                 /* Setup first alias */
5076                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5077                 kfree(name);
5078         }
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5083 {
5084         if (slab_state < SYSFS)
5085                 /*
5086                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5087                  * cache from sysfs.
5088                  */
5089                 return;
5090
5091         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5092         kobject_del(&s->kobj);
5093         kobject_put(&s->kobj);
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5098  * available lest we lose that information.
5099  */
5100 struct saved_alias {
5101         struct kmem_cache *s;
5102         const char *name;
5103         struct saved_alias *next;
5104 };
5105
5106 static struct saved_alias *alias_list;
5107
5108 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5109 {
5110         struct saved_alias *al;
5111
5112         if (slab_state == SYSFS) {
5113                 /*
5114                  * If we have a leftover link then remove it.
5115                  */
5116                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5117                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5118         }
5119
5120         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5121         if (!al)
5122                 return -ENOMEM;
5123
5124         al->s = s;
5125         al->name = name;
5126         al->next = alias_list;
5127         alias_list = al;
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 static int __init slab_sysfs_init(void)
5132 {
5133         struct kmem_cache *s;
5134         int err;
5135
5136         down_write(&slub_lock);
5137
5138         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5139         if (!slab_kset) {
5140                 up_write(&slub_lock);
5141                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5142                 return -ENOSYS;
5143         }
5144
5145         slab_state = SYSFS;
5146
5147         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5148                 err = sysfs_slab_add(s);
5149                 if (err)
5150                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5151                                                 " to sysfs\n", s->name);
5152         }
5153
5154         while (alias_list) {
5155                 struct saved_alias *al = alias_list;
5156
5157                 alias_list = alias_list->next;
5158                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5159                 if (err)
5160                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5161                                         " %s to sysfs\n", s->name);
5162                 kfree(al);
5163         }
5164
5165         up_write(&slub_lock);
5166         resiliency_test();
5167         return 0;
5168 }
5169
5170 __initcall(slab_sysfs_init);
5171 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5172
5173 /*
5174  * The /proc/slabinfo ABI
5175  */
5176 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5177 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5178 {
5179         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5180         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5181                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5182         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5183         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5184         seq_putc(m, '\n');
5185 }
5186
5187 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5188 {
5189         loff_t n = *pos;
5190
5191         down_read(&slub_lock);
5192         if (!n)
5193                 print_slabinfo_header(m);
5194
5195         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5196 }
5197
5198 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5199 {
5200         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5201 }
5202
5203 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5204 {
5205         up_read(&slub_lock);
5206 }
5207
5208 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5209 {
5210         unsigned long nr_partials = 0;
5211         unsigned long nr_slabs = 0;
5212         unsigned long nr_inuse = 0;
5213         unsigned long nr_objs = 0;
5214         unsigned long nr_free = 0;
5215         struct kmem_cache *s;
5216         int node;
5217
5218         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5219
5220         for_each_online_node(node) {
5221                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5222
5223                 if (!n)
5224                         continue;
5225
5226                 nr_partials += n->nr_partial;
5227                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5228                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5229                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5230         }
5231
5232         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5233
5234         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5235                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5236                    (1 << oo_order(s->oo)));
5237         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5238         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5239                    0UL);
5240         seq_putc(m, '\n');
5241         return 0;
5242 }
5243
5244 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5245         .start = s_start,
5246         .next = s_next,
5247         .stop = s_stop,
5248         .show = s_show,
5249 };
5250
5251 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5252 {
5253         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5254 }
5255
5256 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5257         .open           = slabinfo_open,
5258         .read           = seq_read,
5259         .llseek         = seq_lseek,
5260         .release        = seq_release,
5261 };
5262
5263 static int __init slab_proc_init(void)
5264 {
5265         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5266         return 0;
5267 }
5268 module_init(slab_proc_init);
5269 #endif /* CONFIG_SLABINFO */