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