slub: use get_track()
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/cpuset.h>
21 #include <linux/mempolicy.h>
22 #include <linux/ctype.h>
23 #include <linux/debugobjects.h>
24 #include <linux/kallsyms.h>
25 #include <linux/memory.h>
26 #include <linux/math64.h>
27 #include <linux/fault-inject.h>
28
29 /*
30  * Lock order:
31  *   1. slab_lock(page)
32  *   2. slab->list_lock
33  *
34  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
35  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
36  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
37  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
38  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
39  *   the page_struct of the slab.
40  *
41  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
42  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
43  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
44  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
45  *   modified without taking the list lock).
46  *
47  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
48  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
49  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
50  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
51  *   the list lock.
52  *
53  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
54  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
55  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
56  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
57  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
58  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
59  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
60  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
61  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
62  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
63  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
64  *   no danger of cacheline contention.
65  *
66  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
67  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
68  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
69  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
70  *
71  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
72  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
73  *
74  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
75  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
76  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
77  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
78  * cannot scan all objects.
79  *
80  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
81  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
82  * fast frees and allocs.
83  *
84  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
85  *
86  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
87  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
88  *                      such as satisfying allocations for a specific
89  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
90  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
91  *                      list operations. It is up to the processor holding
92  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
93  *                      when the slab is no longer needed.
94  *
95  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
96  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
97  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
98  *                      freelist that allows lockless access to
99  *                      free objects in addition to the regular freelist
100  *                      that requires the slab lock.
101  *
102  * PageError            Slab requires special handling due to debug
103  *                      options set. This moves slab handling out of
104  *                      the fast path and disables lockless freelists.
105  */
106
107 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
108 #define SLABDEBUG 1
109 #else
110 #define SLABDEBUG 0
111 #endif
112
113 /*
114  * Issues still to be resolved:
115  *
116  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
117  *
118  * - Variable sizing of the per node arrays
119  */
120
121 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
122 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
123
124 /*
125  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
126  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
127  */
128 #define MIN_PARTIAL 5
129
130 /*
131  * Maximum number of desirable partial slabs.
132  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
133  * sort the partial list by the number of objects in the.
134  */
135 #define MAX_PARTIAL 10
136
137 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
138                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
139
140 /*
141  * Set of flags that will prevent slab merging
142  */
143 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
144                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
145
146 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
147                 SLAB_CACHE_DMA)
148
149 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
150 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
151 #endif
152
153 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
154 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
155 #endif
156
157 #define OO_SHIFT        16
158 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
159 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
160
161 /* Internal SLUB flags */
162 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
163 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
164
165 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
166
167 #ifdef CONFIG_SMP
168 static struct notifier_block slab_notifier;
169 #endif
170
171 static enum {
172         DOWN,           /* No slab functionality available */
173         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
174         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
175         SYSFS           /* Sysfs up */
176 } slab_state = DOWN;
177
178 /* A list of all slab caches on the system */
179 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
180 static LIST_HEAD(slab_caches);
181
182 /*
183  * Tracking user of a slab.
184  */
185 struct track {
186         unsigned long addr;     /* Called from address */
187         int cpu;                /* Was running on cpu */
188         int pid;                /* Pid context */
189         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
190 };
191
192 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
193
194 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
195 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
196 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
197 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
198
199 #else
200 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
201 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
202                                                         { return 0; }
203 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
204 {
205         kfree(s);
206 }
207
208 #endif
209
210 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
211 {
212 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
213         c->stat[si]++;
214 #endif
215 }
216
217 /********************************************************************
218  *                      Core slab cache functions
219  *******************************************************************/
220
221 int slab_is_available(void)
222 {
223         return slab_state >= UP;
224 }
225
226 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
227 {
228 #ifdef CONFIG_NUMA
229         return s->node[node];
230 #else
231         return &s->local_node;
232 #endif
233 }
234
235 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
236 {
237 #ifdef CONFIG_SMP
238         return s->cpu_slab[cpu];
239 #else
240         return &s->cpu_slab;
241 #endif
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 /*
263  * Slow version of get and set free pointer.
264  *
265  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
266  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
267  * from the page struct.
268  */
269 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
270 {
271         return *(void **)(object + s->offset);
272 }
273
274 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
275 {
276         *(void **)(object + s->offset) = fp;
277 }
278
279 /* Loop over all objects in a slab */
280 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
281         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
282                         __p += (__s)->size)
283
284 /* Scan freelist */
285 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
286         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
287
288 /* Determine object index from a given position */
289 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
290 {
291         return (p - addr) / s->size;
292 }
293
294 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
295                                                 unsigned long size)
296 {
297         struct kmem_cache_order_objects x = {
298                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
299         };
300
301         return x;
302 }
303
304 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x >> OO_SHIFT;
307 }
308
309 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
310 {
311         return x.x & OO_MASK;
312 }
313
314 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
315 /*
316  * Debug settings:
317  */
318 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
319 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
320 #else
321 static int slub_debug;
322 #endif
323
324 static char *slub_debug_slabs;
325
326 /*
327  * Object debugging
328  */
329 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
330 {
331         int i, offset;
332         int newline = 1;
333         char ascii[17];
334
335         ascii[16] = 0;
336
337         for (i = 0; i < length; i++) {
338                 if (newline) {
339                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
340                         newline = 0;
341                 }
342                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
343                 offset = i % 16;
344                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
345                 if (offset == 15) {
346                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
347                         newline = 1;
348                 }
349         }
350         if (!newline) {
351                 i %= 16;
352                 while (i < 16) {
353                         printk(KERN_CONT "   ");
354                         ascii[i] = ' ';
355                         i++;
356                 }
357                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
358         }
359 }
360
361 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
362         enum track_item alloc)
363 {
364         struct track *p;
365
366         if (s->offset)
367                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
368         else
369                 p = object + s->inuse;
370
371         return p + alloc;
372 }
373
374 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
375                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
376 {
377         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
378
379         if (addr) {
380                 p->addr = addr;
381                 p->cpu = smp_processor_id();
382                 p->pid = current->pid;
383                 p->when = jiffies;
384         } else
385                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
386 }
387
388 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
389 {
390         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
391                 return;
392
393         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
394         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
395 }
396
397 static void print_track(const char *s, struct track *t)
398 {
399         if (!t->addr)
400                 return;
401
402         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
403                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
404 }
405
406 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
407 {
408         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
409                 return;
410
411         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
412         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
413 }
414
415 static void print_page_info(struct page *page)
416 {
417         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
418                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
419
420 }
421
422 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
423 {
424         va_list args;
425         char buf[100];
426
427         va_start(args, fmt);
428         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
429         va_end(args);
430         printk(KERN_ERR "========================================"
431                         "=====================================\n");
432         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
433         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
434                         "-------------------------------------\n\n");
435 }
436
437 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
438 {
439         va_list args;
440         char buf[100];
441
442         va_start(args, fmt);
443         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
444         va_end(args);
445         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
446 }
447
448 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
449 {
450         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
451         u8 *addr = page_address(page);
452
453         print_tracking(s, p);
454
455         print_page_info(page);
456
457         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
458                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
459
460         if (p > addr + 16)
461                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
462
463         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
464
465         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
466                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
467                         s->inuse - s->objsize);
468
469         if (s->offset)
470                 off = s->offset + sizeof(void *);
471         else
472                 off = s->inuse;
473
474         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
475                 off += 2 * sizeof(struct track);
476
477         if (off != s->size)
478                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
479                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
480
481         dump_stack();
482 }
483
484 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
485                         u8 *object, char *reason)
486 {
487         slab_bug(s, "%s", reason);
488         print_trailer(s, page, object);
489 }
490
491 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
492 {
493         va_list args;
494         char buf[100];
495
496         va_start(args, fmt);
497         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
498         va_end(args);
499         slab_bug(s, "%s", buf);
500         print_page_info(page);
501         dump_stack();
502 }
503
504 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
505 {
506         u8 *p = object;
507
508         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
509                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
510                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
511         }
512
513         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
514                 memset(p + s->objsize,
515                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
516                         s->inuse - s->objsize);
517 }
518
519 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
520 {
521         while (bytes) {
522                 if (*start != (u8)value)
523                         return start;
524                 start++;
525                 bytes--;
526         }
527         return NULL;
528 }
529
530 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
531                                                 void *from, void *to)
532 {
533         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
534         memset(from, data, to - from);
535 }
536
537 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
538                         u8 *object, char *what,
539                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
540 {
541         u8 *fault;
542         u8 *end;
543
544         fault = check_bytes(start, value, bytes);
545         if (!fault)
546                 return 1;
547
548         end = start + bytes;
549         while (end > fault && end[-1] == value)
550                 end--;
551
552         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
553         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
554                                         fault, end - 1, fault[0], value);
555         print_trailer(s, page, object);
556
557         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Object layout:
563  *
564  * object address
565  *      Bytes of the object to be managed.
566  *      If the freepointer may overlay the object then the free
567  *      pointer is the first word of the object.
568  *
569  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
570  *      0xa5 (POISON_END)
571  *
572  * object + s->objsize
573  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
574  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
575  *      objsize == inuse.
576  *
577  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
578  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
579  *
580  * object + s->inuse
581  *      Meta data starts here.
582  *
583  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
584  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
585  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
586  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
587  *              before the word boundary.
588  *
589  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
590  *
591  * object + s->size
592  *      Nothing is used beyond s->size.
593  *
594  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
595  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
596  * may be used with merged slabcaches.
597  */
598
599 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
600 {
601         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
602
603         if (s->offset)
604                 /* Freepointer is placed after the object. */
605                 off += sizeof(void *);
606
607         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
608                 /* We also have user information there */
609                 off += 2 * sizeof(struct track);
610
611         if (s->size == off)
612                 return 1;
613
614         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
615                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
616 }
617
618 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
619 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
620 {
621         u8 *start;
622         u8 *fault;
623         u8 *end;
624         int length;
625         int remainder;
626
627         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
628                 return 1;
629
630         start = page_address(page);
631         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
632         end = start + length;
633         remainder = length % s->size;
634         if (!remainder)
635                 return 1;
636
637         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
638         if (!fault)
639                 return 1;
640         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
641                 end--;
642
643         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
644         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
645
646         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
647         return 0;
648 }
649
650 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
651                                         void *object, int active)
652 {
653         u8 *p = object;
654         u8 *endobject = object + s->objsize;
655
656         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
657                 unsigned int red =
658                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
659
660                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
661                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
662                         return 0;
663         } else {
664                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
665                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
666                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
667                 }
668         }
669
670         if (s->flags & SLAB_POISON) {
671                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
672                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
673                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
674                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
675                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
676                         return 0;
677                 /*
678                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
679                  */
680                 check_pad_bytes(s, page, p);
681         }
682
683         if (!s->offset && active)
684                 /*
685                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
686                  * freepointer while object is allocated.
687                  */
688                 return 1;
689
690         /* Check free pointer validity */
691         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
692                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
693                 /*
694                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
695                  * of the free objects in this slab. May cause
696                  * another error because the object count is now wrong.
697                  */
698                 set_freepointer(s, p, NULL);
699                 return 0;
700         }
701         return 1;
702 }
703
704 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
705 {
706         int maxobj;
707
708         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
709
710         if (!PageSlab(page)) {
711                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
712                 return 0;
713         }
714
715         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
716         if (page->objects > maxobj) {
717                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
718                         s->name, page->objects, maxobj);
719                 return 0;
720         }
721         if (page->inuse > page->objects) {
722                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
723                         s->name, page->inuse, page->objects);
724                 return 0;
725         }
726         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
727         slab_pad_check(s, page);
728         return 1;
729 }
730
731 /*
732  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
733  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
734  */
735 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
736 {
737         int nr = 0;
738         void *fp = page->freelist;
739         void *object = NULL;
740         unsigned long max_objects;
741
742         while (fp && nr <= page->objects) {
743                 if (fp == search)
744                         return 1;
745                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
746                         if (object) {
747                                 object_err(s, page, object,
748                                         "Freechain corrupt");
749                                 set_freepointer(s, object, NULL);
750                                 break;
751                         } else {
752                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
753                                 page->freelist = NULL;
754                                 page->inuse = page->objects;
755                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
756                                 return 0;
757                         }
758                         break;
759                 }
760                 object = fp;
761                 fp = get_freepointer(s, object);
762                 nr++;
763         }
764
765         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
766         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
767                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
768
769         if (page->objects != max_objects) {
770                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
771                         "should be %d", page->objects, max_objects);
772                 page->objects = max_objects;
773                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
774         }
775         if (page->inuse != page->objects - nr) {
776                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
777                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
778                 page->inuse = page->objects - nr;
779                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
780         }
781         return search == NULL;
782 }
783
784 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
785                                                                 int alloc)
786 {
787         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
788                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
789                         s->name,
790                         alloc ? "alloc" : "free",
791                         object, page->inuse,
792                         page->freelist);
793
794                 if (!alloc)
795                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
796
797                 dump_stack();
798         }
799 }
800
801 /*
802  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
803  */
804 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
805 {
806         spin_lock(&n->list_lock);
807         list_add(&page->lru, &n->full);
808         spin_unlock(&n->list_lock);
809 }
810
811 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
812 {
813         struct kmem_cache_node *n;
814
815         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
816                 return;
817
818         n = get_node(s, page_to_nid(page));
819
820         spin_lock(&n->list_lock);
821         list_del(&page->lru);
822         spin_unlock(&n->list_lock);
823 }
824
825 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
826 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
827 {
828         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
829
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                         void *object, unsigned long addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                         void *object, unsigned long addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         slub_debug = 0;
972         if (*str == '-')
973                 /*
974                  * Switch off all debugging measures.
975                  */
976                 goto out;
977
978         /*
979          * Determine which debug features should be switched on
980          */
981         for (; *str && *str != ','; str++) {
982                 switch (tolower(*str)) {
983                 case 'f':
984                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
985                         break;
986                 case 'z':
987                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
988                         break;
989                 case 'p':
990                         slub_debug |= SLAB_POISON;
991                         break;
992                 case 'u':
993                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
994                         break;
995                 case 't':
996                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
997                         break;
998                 default:
999                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1000                                 "unknown. skipped\n", *str);
1001                 }
1002         }
1003
1004 check_slabs:
1005         if (*str == ',')
1006                 slub_debug_slabs = str + 1;
1007 out:
1008         return 1;
1009 }
1010
1011 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1012
1013 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1014         unsigned long flags, const char *name,
1015         void (*ctor)(void *))
1016 {
1017         /*
1018          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1019          */
1020         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1021             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1022                         flags |= slub_debug;
1023
1024         return flags;
1025 }
1026 #else
1027 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1028                         struct page *page, void *object) {}
1029
1030 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1031         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1032
1033 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1034         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1035
1036 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1037                         { return 1; }
1038 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1039                         void *object, int active) { return 1; }
1040 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1041 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1042         unsigned long flags, const char *name,
1043         void (*ctor)(void *))
1044 {
1045         return flags;
1046 }
1047 #define slub_debug 0
1048
1049 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1050                                                         { return 0; }
1051 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1052                                                         int objects) {}
1053 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1054                                                         int objects) {}
1055 #endif
1056
1057 /*
1058  * Slab allocation and freeing
1059  */
1060 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1061                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1062 {
1063         int order = oo_order(oo);
1064
1065         if (node == -1)
1066                 return alloc_pages(flags, order);
1067         else
1068                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1069 }
1070
1071 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1072 {
1073         struct page *page;
1074         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1075
1076         flags |= s->allocflags;
1077
1078         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1079                                                                         oo);
1080         if (unlikely(!page)) {
1081                 oo = s->min;
1082                 /*
1083                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1084                  * Try a lower order alloc if possible
1085                  */
1086                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1087                 if (!page)
1088                         return NULL;
1089
1090                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1091         }
1092         page->objects = oo_objects(oo);
1093         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1094                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1095                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1096                 1 << oo_order(oo));
1097
1098         return page;
1099 }
1100
1101 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1102                                 void *object)
1103 {
1104         setup_object_debug(s, page, object);
1105         if (unlikely(s->ctor))
1106                 s->ctor(object);
1107 }
1108
1109 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1110 {
1111         struct page *page;
1112         void *start;
1113         void *last;
1114         void *p;
1115
1116         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1117
1118         page = allocate_slab(s,
1119                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1120         if (!page)
1121                 goto out;
1122
1123         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1124         page->slab = s;
1125         page->flags |= 1 << PG_slab;
1126         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1127                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1128                 __SetPageSlubDebug(page);
1129
1130         start = page_address(page);
1131
1132         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1133                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1134
1135         last = start;
1136         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1137                 setup_object(s, page, last);
1138                 set_freepointer(s, last, p);
1139                 last = p;
1140         }
1141         setup_object(s, page, last);
1142         set_freepointer(s, last, NULL);
1143
1144         page->freelist = start;
1145         page->inuse = 0;
1146 out:
1147         return page;
1148 }
1149
1150 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1151 {
1152         int order = compound_order(page);
1153         int pages = 1 << order;
1154
1155         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1156                 void *p;
1157
1158                 slab_pad_check(s, page);
1159                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1160                                                 page->objects)
1161                         check_object(s, page, p, 0);
1162                 __ClearPageSlubDebug(page);
1163         }
1164
1165         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1166                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1167                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1168                 -pages);
1169
1170         __ClearPageSlab(page);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         __free_pages(page, order);
1173 }
1174
1175 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1176 {
1177         struct page *page;
1178
1179         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1180         __free_slab(page->slab, page);
1181 }
1182
1183 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1186                 /*
1187                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1188                  */
1189                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1190
1191                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1192         } else
1193                 __free_slab(s, page);
1194 }
1195
1196 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1197 {
1198         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         free_slab(s, page);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Per slab locking using the pagelock
1204  */
1205 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1206 {
1207         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1208 }
1209
1210 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1211 {
1212         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1216 {
1217         int rc = 1;
1218
1219         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1220         return rc;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Management of partially allocated slabs
1225  */
1226 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1227                                 struct page *page, int tail)
1228 {
1229         spin_lock(&n->list_lock);
1230         n->nr_partial++;
1231         if (tail)
1232                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1233         else
1234                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1241
1242         spin_lock(&n->list_lock);
1243         list_del(&page->lru);
1244         n->nr_partial--;
1245         spin_unlock(&n->list_lock);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Lock slab and remove from the partial list.
1250  *
1251  * Must hold list_lock.
1252  */
1253 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1254                                                         struct page *page)
1255 {
1256         if (slab_trylock(page)) {
1257                 list_del(&page->lru);
1258                 n->nr_partial--;
1259                 __SetPageSlubFrozen(page);
1260                 return 1;
1261         }
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1267  */
1268 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1269 {
1270         struct page *page;
1271
1272         /*
1273          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1274          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1275          * partial slab and there is none available then get_partials()
1276          * will return NULL.
1277          */
1278         if (!n || !n->nr_partial)
1279                 return NULL;
1280
1281         spin_lock(&n->list_lock);
1282         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1283                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1284                         goto out;
1285         page = NULL;
1286 out:
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288         return page;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1293  */
1294 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1295 {
1296 #ifdef CONFIG_NUMA
1297         struct zonelist *zonelist;
1298         struct zoneref *z;
1299         struct zone *zone;
1300         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1301         struct page *page;
1302
1303         /*
1304          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1305          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1306          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1307          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1308          *
1309          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1310          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1311          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1312          * from other nodes and filled up.
1313          *
1314          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1315          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1316          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1317          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1318          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1319          * with available objects.
1320          */
1321         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1322                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1323                 return NULL;
1324
1325         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1326         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1327                 struct kmem_cache_node *n;
1328
1329                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1330
1331                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1332                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1333                         page = get_partial_node(n);
1334                         if (page)
1335                                 return page;
1336                 }
1337         }
1338 #endif
1339         return NULL;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Get a partial page, lock it and return it.
1344  */
1345 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1346 {
1347         struct page *page;
1348         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1349
1350         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1351         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1352                 return page;
1353
1354         return get_any_partial(s, flags);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Move a page back to the lists.
1359  *
1360  * Must be called with the slab lock held.
1361  *
1362  * On exit the slab lock will have been dropped.
1363  */
1364 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1365 {
1366         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1367         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1368
1369         __ClearPageSlubFrozen(page);
1370         if (page->inuse) {
1371
1372                 if (page->freelist) {
1373                         add_partial(n, page, tail);
1374                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1375                 } else {
1376                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1377                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1378                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1379                                 add_full(n, page);
1380                 }
1381                 slab_unlock(page);
1382         } else {
1383                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1384                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1385                         /*
1386                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1387                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1388                          * to come after the other slabs with objects in
1389                          * so that the others get filled first. That way the
1390                          * size of the partial list stays small.
1391                          *
1392                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1393                          * the partial list.
1394                          */
1395                         add_partial(n, page, 1);
1396                         slab_unlock(page);
1397                 } else {
1398                         slab_unlock(page);
1399                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1400                         discard_slab(s, page);
1401                 }
1402         }
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Remove the cpu slab
1407  */
1408 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1409 {
1410         struct page *page = c->page;
1411         int tail = 1;
1412
1413         if (page->freelist)
1414                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1415         /*
1416          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1417          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1418          * to occur.
1419          */
1420         while (unlikely(c->freelist)) {
1421                 void **object;
1422
1423                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1424
1425                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1426                 object = c->freelist;
1427                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1428
1429                 /* And put onto the regular freelist */
1430                 object[c->offset] = page->freelist;
1431                 page->freelist = object;
1432                 page->inuse--;
1433         }
1434         c->page = NULL;
1435         unfreeze_slab(s, page, tail);
1436 }
1437
1438 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1439 {
1440         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1441         slab_lock(c->page);
1442         deactivate_slab(s, c);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Flush cpu slab.
1447  *
1448  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1449  */
1450 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1451 {
1452         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1453
1454         if (likely(c && c->page))
1455                 flush_slab(s, c);
1456 }
1457
1458 static void flush_cpu_slab(void *d)
1459 {
1460         struct kmem_cache *s = d;
1461
1462         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1463 }
1464
1465 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1466 {
1467         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1472  * locality expectations.
1473  */
1474 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1475 {
1476 #ifdef CONFIG_NUMA
1477         if (node != -1 && c->node != node)
1478                 return 0;
1479 #endif
1480         return 1;
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1485  * debugging duties.
1486  *
1487  * Interrupts are disabled.
1488  *
1489  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1490  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1491  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1492  *
1493  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1494  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1495  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1496  *
1497  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1498  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1499  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1500  */
1501 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1502                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1503 {
1504         void **object;
1505         struct page *new;
1506
1507         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1508         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1509
1510         if (!c->page)
1511                 goto new_slab;
1512
1513         slab_lock(c->page);
1514         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1515                 goto another_slab;
1516
1517         stat(c, ALLOC_REFILL);
1518
1519 load_freelist:
1520         object = c->page->freelist;
1521         if (unlikely(!object))
1522                 goto another_slab;
1523         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1524                 goto debug;
1525
1526         c->freelist = object[c->offset];
1527         c->page->inuse = c->page->objects;
1528         c->page->freelist = NULL;
1529         c->node = page_to_nid(c->page);
1530 unlock_out:
1531         slab_unlock(c->page);
1532         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1533         return object;
1534
1535 another_slab:
1536         deactivate_slab(s, c);
1537
1538 new_slab:
1539         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1540         if (new) {
1541                 c->page = new;
1542                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1543                 goto load_freelist;
1544         }
1545
1546         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1547                 local_irq_enable();
1548
1549         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1550
1551         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1552                 local_irq_disable();
1553
1554         if (new) {
1555                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1556                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1557                 if (c->page)
1558                         flush_slab(s, c);
1559                 slab_lock(new);
1560                 __SetPageSlubFrozen(new);
1561                 c->page = new;
1562                 goto load_freelist;
1563         }
1564         return NULL;
1565 debug:
1566         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1567                 goto another_slab;
1568
1569         c->page->inuse++;
1570         c->page->freelist = object[c->offset];
1571         c->node = -1;
1572         goto unlock_out;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1577  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1578  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1579  *
1580  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1581  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1582  *
1583  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1584  */
1585 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1586                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1587 {
1588         void **object;
1589         struct kmem_cache_cpu *c;
1590         unsigned long flags;
1591         unsigned int objsize;
1592
1593         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1594
1595         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1596                 return NULL;
1597
1598         local_irq_save(flags);
1599         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1600         objsize = c->objsize;
1601         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1602
1603                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1604
1605         else {
1606                 object = c->freelist;
1607                 c->freelist = object[c->offset];
1608                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1609         }
1610         local_irq_restore(flags);
1611
1612         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1613                 memset(object, 0, objsize);
1614
1615         return object;
1616 }
1617
1618 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1619 {
1620         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1623
1624 #ifdef CONFIG_NUMA
1625 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1626 {
1627         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1630 #endif
1631
1632 /*
1633  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1634  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1635  *
1636  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1637  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1638  * handling required then we can return immediately.
1639  */
1640 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1641                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1642 {
1643         void *prior;
1644         void **object = (void *)x;
1645         struct kmem_cache_cpu *c;
1646
1647         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1648         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1649         slab_lock(page);
1650
1651         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1652                 goto debug;
1653
1654 checks_ok:
1655         prior = object[offset] = page->freelist;
1656         page->freelist = object;
1657         page->inuse--;
1658
1659         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1660                 stat(c, FREE_FROZEN);
1661                 goto out_unlock;
1662         }
1663
1664         if (unlikely(!page->inuse))
1665                 goto slab_empty;
1666
1667         /*
1668          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1669          * then add it.
1670          */
1671         if (unlikely(!prior)) {
1672                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1673                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1674         }
1675
1676 out_unlock:
1677         slab_unlock(page);
1678         return;
1679
1680 slab_empty:
1681         if (prior) {
1682                 /*
1683                  * Slab still on the partial list.
1684                  */
1685                 remove_partial(s, page);
1686                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1687         }
1688         slab_unlock(page);
1689         stat(c, FREE_SLAB);
1690         discard_slab(s, page);
1691         return;
1692
1693 debug:
1694         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1695                 goto out_unlock;
1696         goto checks_ok;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1701  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1702  *
1703  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1704  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1705  * the item before.
1706  *
1707  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1708  * with all sorts of special processing.
1709  */
1710 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1711                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1712 {
1713         void **object = (void *)x;
1714         struct kmem_cache_cpu *c;
1715         unsigned long flags;
1716
1717         local_irq_save(flags);
1718         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1719         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1720         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1721                 debug_check_no_obj_freed(object, c->objsize);
1722         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1723                 object[c->offset] = c->freelist;
1724                 c->freelist = object;
1725                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1726         } else
1727                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1728
1729         local_irq_restore(flags);
1730 }
1731
1732 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1733 {
1734         struct page *page;
1735
1736         page = virt_to_head_page(x);
1737
1738         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1741
1742 /* Figure out on which slab page the object resides */
1743 static struct page *get_object_page(const void *x)
1744 {
1745         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1746
1747         if (!PageSlab(page))
1748                 return NULL;
1749
1750         return page;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1755  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1756  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1757  * another.
1758  *
1759  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1760  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1761  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1762  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1763  * locking overhead.
1764  */
1765
1766 /*
1767  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1768  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1769  * and increases the number of allocations possible without having to
1770  * take the list_lock.
1771  */
1772 static int slub_min_order;
1773 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1774 static int slub_min_objects;
1775
1776 /*
1777  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1778  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1779  */
1780 static int slub_nomerge;
1781
1782 /*
1783  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1784  *
1785  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1786  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1787  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1788  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1789  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1790  * would be wasted.
1791  *
1792  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1793  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1794  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1795  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1796  *
1797  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1798  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1799  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1800  * of space in favor of a small page order.
1801  *
1802  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1803  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1804  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1805  * the smallest order which will fit the object.
1806  */
1807 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1808                                 int max_order, int fract_leftover)
1809 {
1810         int order;
1811         int rem;
1812         int min_order = slub_min_order;
1813
1814         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1815                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1816
1817         for (order = max(min_order,
1818                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1819                         order <= max_order; order++) {
1820
1821                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1822
1823                 if (slab_size < min_objects * size)
1824                         continue;
1825
1826                 rem = slab_size % size;
1827
1828                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1829                         break;
1830
1831         }
1832
1833         return order;
1834 }
1835
1836 static inline int calculate_order(int size)
1837 {
1838         int order;
1839         int min_objects;
1840         int fraction;
1841
1842         /*
1843          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1844          * works by first attempting to generate a layout with
1845          * the best configuration and backing off gradually.
1846          *
1847          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1848          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1849          */
1850         min_objects = slub_min_objects;
1851         if (!min_objects)
1852                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1853         while (min_objects > 1) {
1854                 fraction = 16;
1855                 while (fraction >= 4) {
1856                         order = slab_order(size, min_objects,
1857                                                 slub_max_order, fraction);
1858                         if (order <= slub_max_order)
1859                                 return order;
1860                         fraction /= 2;
1861                 }
1862                 min_objects /= 2;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1867          * lets see if we can place a single object there.
1868          */
1869         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1870         if (order <= slub_max_order)
1871                 return order;
1872
1873         /*
1874          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1875          */
1876         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1877         if (order <= MAX_ORDER)
1878                 return order;
1879         return -ENOSYS;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1884  */
1885 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1886                 unsigned long align, unsigned long size)
1887 {
1888         /*
1889          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1890          * suggestion if the object is sufficiently large.
1891          *
1892          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1893          * alignment though. If that is greater then use it.
1894          */
1895         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1896                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1897                 while (size <= ralign / 2)
1898                         ralign /= 2;
1899                 align = max(align, ralign);
1900         }
1901
1902         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1903                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1904
1905         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1906 }
1907
1908 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1909                         struct kmem_cache_cpu *c)
1910 {
1911         c->page = NULL;
1912         c->freelist = NULL;
1913         c->node = 0;
1914         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1915         c->objsize = s->objsize;
1916 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1917         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1918 #endif
1919 }
1920
1921 static void
1922 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1923 {
1924         n->nr_partial = 0;
1925
1926         /*
1927          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1928          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1929          */
1930         n->min_partial = ilog2(s->size);
1931         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1932                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1933         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1934                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1935
1936         spin_lock_init(&n->list_lock);
1937         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1938 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1939         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1940         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1941         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1942 #endif
1943 }
1944
1945 #ifdef CONFIG_SMP
1946 /*
1947  * Per cpu array for per cpu structures.
1948  *
1949  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1950  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1951  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1952  * beneficial for the kmalloc caches.
1953  *
1954  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1955  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1956  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1957  *
1958  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1959  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1960  */
1961 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1962
1963 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1964                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1965
1966 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1967 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
1968
1969 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1970                                                         int cpu, gfp_t flags)
1971 {
1972         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1973
1974         if (c)
1975                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1976                                 (void *)c->freelist;
1977         else {
1978                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1979                 c = kmalloc_node(
1980                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1981                         flags, cpu_to_node(cpu));
1982                 if (!c)
1983                         return NULL;
1984         }
1985
1986         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1987         return c;
1988 }
1989
1990 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1991 {
1992         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1993                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1994                 kfree(c);
1995                 return;
1996         }
1997         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1998         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1999 }
2000
2001 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2002 {
2003         int cpu;
2004
2005         for_each_online_cpu(cpu) {
2006                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2007
2008                 if (c) {
2009                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2010                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2011                 }
2012         }
2013 }
2014
2015 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2016 {
2017         int cpu;
2018
2019         for_each_online_cpu(cpu) {
2020                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2021
2022                 if (c)
2023                         continue;
2024
2025                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2026                 if (!c) {
2027                         free_kmem_cache_cpus(s);
2028                         return 0;
2029                 }
2030                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2031         }
2032         return 1;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Initialize the per cpu array.
2037  */
2038 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2039 {
2040         int i;
2041
2042         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2043                 return;
2044
2045         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2046                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2047
2048         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2049 }
2050
2051 static void __init init_alloc_cpu(void)
2052 {
2053         int cpu;
2054
2055         for_each_online_cpu(cpu)
2056                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2057   }
2058
2059 #else
2060 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2061 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2062
2063 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2064 {
2065         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2066         return 1;
2067 }
2068 #endif
2069
2070 #ifdef CONFIG_NUMA
2071 /*
2072  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2073  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2074  * possible.
2075  *
2076  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2077  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2078  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2079  */
2080 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2081 {
2082         struct page *page;
2083         struct kmem_cache_node *n;
2084         unsigned long flags;
2085
2086         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2087
2088         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2089
2090         BUG_ON(!page);
2091         if (page_to_nid(page) != node) {
2092                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2093                                 "node %d\n", node);
2094                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2095                                 "in order to be able to continue\n");
2096         }
2097
2098         n = page->freelist;
2099         BUG_ON(!n);
2100         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2101         page->inuse++;
2102         kmalloc_caches->node[node] = n;
2103 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2104         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2105         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2106 #endif
2107         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2108         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2109
2110         /*
2111          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2112          * so even though there cannot be a race this early in
2113          * the boot sequence, we still disable irqs.
2114          */
2115         local_irq_save(flags);
2116         add_partial(n, page, 0);
2117         local_irq_restore(flags);
2118 }
2119
2120 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2121 {
2122         int node;
2123
2124         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2125                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2126                 if (n && n != &s->local_node)
2127                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2128                 s->node[node] = NULL;
2129         }
2130 }
2131
2132 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2133 {
2134         int node;
2135         int local_node;
2136
2137         if (slab_state >= UP)
2138                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2139         else
2140                 local_node = 0;
2141
2142         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2143                 struct kmem_cache_node *n;
2144
2145                 if (local_node == node)
2146                         n = &s->local_node;
2147                 else {
2148                         if (slab_state == DOWN) {
2149                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2150                                 continue;
2151                         }
2152                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2153                                                         gfpflags, node);
2154
2155                         if (!n) {
2156                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2157                                 return 0;
2158                         }
2159
2160                 }
2161                 s->node[node] = n;
2162                 init_kmem_cache_node(n, s);
2163         }
2164         return 1;
2165 }
2166 #else
2167 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2168 {
2169 }
2170
2171 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2172 {
2173         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2174         return 1;
2175 }
2176 #endif
2177
2178 /*
2179  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2180  * a slab object.
2181  */
2182 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2183 {
2184         unsigned long flags = s->flags;
2185         unsigned long size = s->objsize;
2186         unsigned long align = s->align;
2187         int order;
2188
2189         /*
2190          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2191          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2192          * the possible location of the free pointer.
2193          */
2194         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2195
2196 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2197         /*
2198          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2199          * the slab may touch the object after free or before allocation
2200          * then we should never poison the object itself.
2201          */
2202         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2203                         !s->ctor)
2204                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2205         else
2206                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2207
2208
2209         /*
2210          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2211          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2212          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2213          */
2214         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2215                 size += sizeof(void *);
2216 #endif
2217
2218         /*
2219          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2220          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2221          */
2222         s->inuse = size;
2223
2224         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2225                 s->ctor)) {
2226                 /*
2227                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2228                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2229                  * kmem_cache_free.
2230                  *
2231                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2232                  * destructor or are poisoning the objects.
2233                  */
2234                 s->offset = size;
2235                 size += sizeof(void *);
2236         }
2237
2238 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2239         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2240                 /*
2241                  * Need to store information about allocs and frees after
2242                  * the object.
2243                  */
2244                 size += 2 * sizeof(struct track);
2245
2246         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2247                 /*
2248                  * Add some empty padding so that we can catch
2249                  * overwrites from earlier objects rather than let
2250                  * tracking information or the free pointer be
2251                  * corrupted if a user writes before the start
2252                  * of the object.
2253                  */
2254                 size += sizeof(void *);
2255 #endif
2256
2257         /*
2258          * Determine the alignment based on various parameters that the
2259          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2260          * on bootup.
2261          */
2262         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2263
2264         /*
2265          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2266          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2267          * each object to conform to the alignment.
2268          */
2269         size = ALIGN(size, align);
2270         s->size = size;
2271         if (forced_order >= 0)
2272                 order = forced_order;
2273         else
2274                 order = calculate_order(size);
2275
2276         if (order < 0)
2277                 return 0;
2278
2279         s->allocflags = 0;
2280         if (order)
2281                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2282
2283         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2284                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2285
2286         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2287                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2288
2289         /*
2290          * Determine the number of objects per slab
2291          */
2292         s->oo = oo_make(order, size);
2293         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2294         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2295                 s->max = s->oo;
2296
2297         return !!oo_objects(s->oo);
2298
2299 }
2300
2301 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2302                 const char *name, size_t size,
2303                 size_t align, unsigned long flags,
2304                 void (*ctor)(void *))
2305 {
2306         memset(s, 0, kmem_size);
2307         s->name = name;
2308         s->ctor = ctor;
2309         s->objsize = size;
2310         s->align = align;
2311         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2312
2313         if (!calculate_sizes(s, -1))
2314                 goto error;
2315
2316         s->refcount = 1;
2317 #ifdef CONFIG_NUMA
2318         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2319 #endif
2320         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2321                 goto error;
2322
2323         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2324                 return 1;
2325         free_kmem_cache_nodes(s);
2326 error:
2327         if (flags & SLAB_PANIC)
2328                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2329                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2330                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2331                         s->offset, flags);
2332         return 0;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Check if a given pointer is valid
2337  */
2338 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2339 {
2340         struct page *page;
2341
2342         page = get_object_page(object);
2343
2344         if (!page || s != page->slab)
2345                 /* No slab or wrong slab */
2346                 return 0;
2347
2348         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2349                 return 0;
2350
2351         /*
2352          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2353          * But this would be too expensive and it seems that the main
2354          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2355          * to a certain slab.
2356          */
2357         return 1;
2358 }
2359 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2360
2361 /*
2362  * Determine the size of a slab object
2363  */
2364 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2365 {
2366         return s->objsize;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2369
2370 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2371 {
2372         return s->name;
2373 }
2374 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2375
2376 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2377                                                         const char *text)
2378 {
2379 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2380         void *addr = page_address(page);
2381         void *p;
2382         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2383
2384         bitmap_zero(map, page->objects);
2385         slab_err(s, page, "%s", text);
2386         slab_lock(page);
2387         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2388                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2389
2390         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2391
2392                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2393                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2394                                                         p, p - addr);
2395                         print_tracking(s, p);
2396                 }
2397         }
2398         slab_unlock(page);
2399 #endif
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2404  */
2405 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408         struct page *page, *h;
2409
2410         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2411         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2412                 if (!page->inuse) {
2413                         list_del(&page->lru);
2414                         discard_slab(s, page);
2415                         n->nr_partial--;
2416                 } else {
2417                         list_slab_objects(s, page,
2418                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2419                 }
2420         }
2421         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Release all resources used by a slab cache.
2426  */
2427 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2428 {
2429         int node;
2430
2431         flush_all(s);
2432
2433         /* Attempt to free all objects */
2434         free_kmem_cache_cpus(s);
2435         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2436                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2437
2438                 free_partial(s, n);
2439                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2440                         return 1;
2441         }
2442         free_kmem_cache_nodes(s);
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2448  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2449  */
2450 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2451 {
2452         down_write(&slub_lock);
2453         s->refcount--;
2454         if (!s->refcount) {
2455                 list_del(&s->list);
2456                 up_write(&slub_lock);
2457                 if (kmem_cache_close(s)) {
2458                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2459                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2460                         dump_stack();
2461                 }
2462                 sysfs_slab_remove(s);
2463         } else
2464                 up_write(&slub_lock);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2467
2468 /********************************************************************
2469  *              Kmalloc subsystem
2470  *******************************************************************/
2471
2472 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2473 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2474
2475 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2476 {
2477         get_option(&str, &slub_min_order);
2478
2479         return 1;
2480 }
2481
2482 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2483
2484 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2485 {
2486         get_option(&str, &slub_max_order);
2487
2488         return 1;
2489 }
2490
2491 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2492
2493 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2494 {
2495         get_option(&str, &slub_min_objects);
2496
2497         return 1;
2498 }
2499
2500 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2501
2502 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2503 {
2504         slub_nomerge = 1;
2505         return 1;
2506 }
2507
2508 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2509
2510 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2511                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2512 {
2513         unsigned int flags = 0;
2514
2515         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2516                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2517
2518         down_write(&slub_lock);
2519         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2520                                                                 flags, NULL))
2521                 goto panic;
2522
2523         list_add(&s->list, &slab_caches);
2524         up_write(&slub_lock);
2525         if (sysfs_slab_add(s))
2526                 goto panic;
2527         return s;
2528
2529 panic:
2530         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2534 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2535
2536 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2537 {
2538         struct kmem_cache *s;
2539
2540         down_write(&slub_lock);
2541         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2542                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2543                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2544                         sysfs_slab_add(s);
2545                 }
2546         }
2547         up_write(&slub_lock);
2548 }
2549
2550 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2551
2552 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2553 {
2554         struct kmem_cache *s;
2555         char *text;
2556         size_t realsize;
2557
2558         s = kmalloc_caches_dma[index];
2559         if (s)
2560                 return s;
2561
2562         /* Dynamically create dma cache */
2563         if (flags & __GFP_WAIT)
2564                 down_write(&slub_lock);
2565         else {
2566                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2567                         goto out;
2568         }
2569
2570         if (kmalloc_caches_dma[index])
2571                 goto unlock_out;
2572
2573         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2574         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2575                          (unsigned int)realsize);
2576         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2577
2578         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2579                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2580                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2581                 kfree(s);
2582                 kfree(text);
2583                 goto unlock_out;
2584         }
2585
2586         list_add(&s->list, &slab_caches);
2587         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2588
2589         schedule_work(&sysfs_add_work);
2590
2591 unlock_out:
2592         up_write(&slub_lock);
2593 out:
2594         return kmalloc_caches_dma[index];
2595 }
2596 #endif
2597
2598 /*
2599  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2600  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2601  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2602  * fls.
2603  */
2604 static s8 size_index[24] = {
2605         3,      /* 8 */
2606         4,      /* 16 */
2607         5,      /* 24 */
2608         5,      /* 32 */
2609         6,      /* 40 */
2610         6,      /* 48 */
2611         6,      /* 56 */
2612         6,      /* 64 */
2613         1,      /* 72 */
2614         1,      /* 80 */
2615         1,      /* 88 */
2616         1,      /* 96 */
2617         7,      /* 104 */
2618         7,      /* 112 */
2619         7,      /* 120 */
2620         7,      /* 128 */
2621         2,      /* 136 */
2622         2,      /* 144 */
2623         2,      /* 152 */
2624         2,      /* 160 */
2625         2,      /* 168 */
2626         2,      /* 176 */
2627         2,      /* 184 */
2628         2       /* 192 */
2629 };
2630
2631 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2632 {
2633         int index;
2634
2635         if (size <= 192) {
2636                 if (!size)
2637                         return ZERO_SIZE_PTR;
2638
2639                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2640         } else
2641                 index = fls(size - 1);
2642
2643 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2644         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2645                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2646
2647 #endif
2648         return &kmalloc_caches[index];
2649 }
2650
2651 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2652 {
2653         struct kmem_cache *s;
2654
2655         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2656                 return kmalloc_large(size, flags);
2657
2658         s = get_slab(size, flags);
2659
2660         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2661                 return s;
2662
2663         return slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2666
2667 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2668 {
2669         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2670                                                 get_order(size));
2671
2672         if (page)
2673                 return page_address(page);
2674         else
2675                 return NULL;
2676 }
2677
2678 #ifdef CONFIG_NUMA
2679 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2680 {
2681         struct kmem_cache *s;
2682
2683         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2684                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2685
2686         s = get_slab(size, flags);
2687
2688         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2689                 return s;
2690
2691         return slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2694 #endif
2695
2696 size_t ksize(const void *object)
2697 {
2698         struct page *page;
2699         struct kmem_cache *s;
2700
2701         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2702                 return 0;
2703
2704         page = virt_to_head_page(object);
2705
2706         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2707                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2708                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2709         }
2710         s = page->slab;
2711
2712 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2713         /*
2714          * Debugging requires use of the padding between object
2715          * and whatever may come after it.
2716          */
2717         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2718                 return s->objsize;
2719
2720 #endif
2721         /*
2722          * If we have the need to store the freelist pointer
2723          * back there or track user information then we can
2724          * only use the space before that information.
2725          */
2726         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2727                 return s->inuse;
2728         /*
2729          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2730          */
2731         return s->size;
2732 }
2733
2734 void kfree(const void *x)
2735 {
2736         struct page *page;
2737         void *object = (void *)x;
2738
2739         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2740                 return;
2741
2742         page = virt_to_head_page(x);
2743         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2744                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2745                 put_page(page);
2746                 return;
2747         }
2748         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2751
2752 /*
2753  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2754  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2755  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2756  * and thus they can be removed from the partial lists.
2757  *
2758  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2759  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2760  * are freed in them.
2761  */
2762 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2763 {
2764         int node;
2765         int i;
2766         struct kmem_cache_node *n;
2767         struct page *page;
2768         struct page *t;
2769         int objects = oo_objects(s->max);
2770         struct list_head *slabs_by_inuse =
2771                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2772         unsigned long flags;
2773
2774         if (!slabs_by_inuse)
2775                 return -ENOMEM;
2776
2777         flush_all(s);
2778         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2779                 n = get_node(s, node);
2780
2781                 if (!n->nr_partial)
2782                         continue;
2783
2784                 for (i = 0; i < objects; i++)
2785                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2786
2787                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2788
2789                 /*
2790                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2791                  *
2792                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2793                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2794                  */
2795                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2796                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2797                                 /*
2798                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2799                                  * may have freed the last object and be
2800                                  * waiting to release the slab.
2801                                  */
2802                                 list_del(&page->lru);
2803                                 n->nr_partial--;
2804                                 slab_unlock(page);
2805                                 discard_slab(s, page);
2806                         } else {
2807                                 list_move(&page->lru,
2808                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2809                         }
2810                 }
2811
2812                 /*
2813                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2814                  * first and the least used slabs at the end.
2815                  */
2816                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2817                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2818
2819                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2820         }
2821
2822         kfree(slabs_by_inuse);
2823         return 0;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2826
2827 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2828 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2829 {
2830         struct kmem_cache *s;
2831
2832         down_read(&slub_lock);
2833         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2834                 kmem_cache_shrink(s);
2835         up_read(&slub_lock);
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2841 {
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843         struct kmem_cache *s;
2844         struct memory_notify *marg = arg;
2845         int offline_node;
2846
2847         offline_node = marg->status_change_nid;
2848
2849         /*
2850          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2851          * for it yet.
2852          */
2853         if (offline_node < 0)
2854                 return;
2855
2856         down_read(&slub_lock);
2857         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2858                 n = get_node(s, offline_node);
2859                 if (n) {
2860                         /*
2861                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2862                          * that is going down. We were unable to free them,
2863                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2864                          * callback. So, we must fail.
2865                          */
2866                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2867
2868                         s->node[offline_node] = NULL;
2869                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2870                 }
2871         }
2872         up_read(&slub_lock);
2873 }
2874
2875 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2876 {
2877         struct kmem_cache_node *n;
2878         struct kmem_cache *s;
2879         struct memory_notify *marg = arg;
2880         int nid = marg->status_change_nid;
2881         int ret = 0;
2882
2883         /*
2884          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2885          * already created. Nothing to do.
2886          */
2887         if (nid < 0)
2888                 return 0;
2889
2890         /*
2891          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2892          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2893          * online.
2894          */
2895         down_read(&slub_lock);
2896         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2897                 /*
2898                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2899                  *      since memory is not yet available from the node that
2900                  *      is brought up.
2901                  */
2902                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2903                 if (!n) {
2904                         ret = -ENOMEM;
2905                         goto out;
2906                 }
2907                 init_kmem_cache_node(n, s);
2908                 s->node[nid] = n;
2909         }
2910 out:
2911         up_read(&slub_lock);
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2916                                 unsigned long action, void *arg)
2917 {
2918         int ret = 0;
2919
2920         switch (action) {
2921         case MEM_GOING_ONLINE:
2922                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2923                 break;
2924         case MEM_GOING_OFFLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_OFFLINE:
2928         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2929                 slab_mem_offline_callback(arg);
2930                 break;
2931         case MEM_ONLINE:
2932         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2933                 break;
2934         }
2935         if (ret)
2936                 ret = notifier_from_errno(ret);
2937         else
2938                 ret = NOTIFY_OK;
2939         return ret;
2940 }
2941
2942 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2943
2944 /********************************************************************
2945  *                      Basic setup of slabs
2946  *******************************************************************/
2947
2948 void __init kmem_cache_init(void)
2949 {
2950         int i;
2951         int caches = 0;
2952
2953         init_alloc_cpu();
2954
2955 #ifdef CONFIG_NUMA
2956         /*
2957          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2958          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2959          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2960          */
2961         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2962                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2963         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2964         caches++;
2965
2966         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2967 #endif
2968
2969         /* Able to allocate the per node structures */
2970         slab_state = PARTIAL;
2971
2972         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2973         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2974                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2975                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2976                 caches++;
2977                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2978                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2979                 caches++;
2980         }
2981
2982         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2983                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2984                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2985                 caches++;
2986         }
2987
2988
2989         /*
2990          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2991          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2992          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2993          *
2994          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2995          * handle the index determination for the smaller caches.
2996          *
2997          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2998          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2999          */
3000         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3001                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3002
3003         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3004                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3005
3006         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3007                 /*
3008                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3009                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3010                  * instead.
3011                  */
3012                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3013                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3014         }
3015
3016         slab_state = UP;
3017
3018         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3019         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3020                 kmalloc_caches[i]. name =
3021                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3022
3023 #ifdef CONFIG_SMP
3024         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3025         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3026                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3027 #else
3028         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3029 #endif
3030
3031         printk(KERN_INFO
3032                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3033                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3034                 caches, cache_line_size(),
3035                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3036                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * Find a mergeable slab cache
3041  */
3042 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3043 {
3044         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3045                 return 1;
3046
3047         if (s->ctor)
3048                 return 1;
3049
3050         /*
3051          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3052          */
3053         if (s->refcount < 0)
3054                 return 1;
3055
3056         return 0;
3057 }
3058
3059 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3060                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3061                 void (*ctor)(void *))
3062 {
3063         struct kmem_cache *s;
3064
3065         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3066                 return NULL;
3067
3068         if (ctor)
3069                 return NULL;
3070
3071         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3072         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3073         size = ALIGN(size, align);
3074         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3075
3076         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3077                 if (slab_unmergeable(s))
3078                         continue;
3079
3080                 if (size > s->size)
3081                         continue;
3082
3083                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3084                                 continue;
3085                 /*
3086                  * Check if alignment is compatible.
3087                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3088                  */
3089                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3090                         continue;
3091
3092                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3093                         continue;
3094
3095                 return s;
3096         }
3097         return NULL;
3098 }
3099
3100 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3101                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3102 {
3103         struct kmem_cache *s;
3104
3105         down_write(&slub_lock);
3106         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3107         if (s) {
3108                 int cpu;
3109
3110                 s->refcount++;
3111                 /*
3112                  * Adjust the object sizes so that we clear
3113                  * the complete object on kzalloc.
3114                  */
3115                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3116
3117                 /*
3118                  * And then we need to update the object size in the
3119                  * per cpu structures
3120                  */
3121                 for_each_online_cpu(cpu)
3122                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3123
3124                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3125                 up_write(&slub_lock);
3126
3127                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3128                         down_write(&slub_lock);
3129                         s->refcount--;
3130                         up_write(&slub_lock);
3131                         goto err;
3132                 }
3133                 return s;
3134         }
3135
3136         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3137         if (s) {
3138                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3139                                 size, align, flags, ctor)) {
3140                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3141                         up_write(&slub_lock);
3142                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3143                                 down_write(&slub_lock);
3144                                 list_del(&s->list);
3145                                 up_write(&slub_lock);
3146                                 kfree(s);
3147                                 goto err;
3148                         }
3149                         return s;
3150                 }
3151                 kfree(s);
3152         }
3153         up_write(&slub_lock);
3154
3155 err:
3156         if (flags & SLAB_PANIC)
3157                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3158         else
3159                 s = NULL;
3160         return s;
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3163
3164 #ifdef CONFIG_SMP
3165 /*
3166  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3167  * necessary.
3168  */
3169 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3170                 unsigned long action, void *hcpu)
3171 {
3172         long cpu = (long)hcpu;
3173         struct kmem_cache *s;
3174         unsigned long flags;
3175
3176         switch (action) {
3177         case CPU_UP_PREPARE:
3178         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3179                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3180                 down_read(&slub_lock);
3181                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3182                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3183                                                         GFP_KERNEL);
3184                 up_read(&slub_lock);
3185                 break;
3186
3187         case CPU_UP_CANCELED:
3188         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3189         case CPU_DEAD:
3190         case CPU_DEAD_FROZEN:
3191                 down_read(&slub_lock);
3192                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3193                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3194
3195                         local_irq_save(flags);
3196                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3197                         local_irq_restore(flags);
3198                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3199                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3200                 }
3201                 up_read(&slub_lock);
3202                 break;
3203         default:
3204                 break;
3205         }
3206         return NOTIFY_OK;
3207 }
3208
3209 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3210         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3211 };
3212
3213 #endif
3214
3215 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3216 {
3217         struct kmem_cache *s;
3218
3219         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3220                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3221
3222         s = get_slab(size, gfpflags);
3223
3224         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3225                 return s;
3226
3227         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3228 }
3229
3230 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3231                                         int node, unsigned long caller)
3232 {
3233         struct kmem_cache *s;
3234
3235         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3236                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3237
3238         s = get_slab(size, gfpflags);
3239
3240         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3241                 return s;
3242
3243         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3244 }
3245
3246 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3247 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3248                                         int (*get_count)(struct page *))
3249 {
3250         unsigned long flags;
3251         unsigned long x = 0;
3252         struct page *page;
3253
3254         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3255         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3256                 x += get_count(page);
3257         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3258         return x;
3259 }
3260
3261 static int count_inuse(struct page *page)
3262 {
3263         return page->inuse;
3264 }
3265
3266 static int count_total(struct page *page)
3267 {
3268         return page->objects;
3269 }
3270
3271 static int count_free(struct page *page)
3272 {
3273         return page->objects - page->inuse;
3274 }
3275
3276 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3277                                                 unsigned long *map)
3278 {
3279         void *p;
3280         void *addr = page_address(page);
3281
3282         if (!check_slab(s, page) ||
3283                         !on_freelist(s, page, NULL))
3284                 return 0;
3285
3286         /* Now we know that a valid freelist exists */
3287         bitmap_zero(map, page->objects);
3288
3289         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3290                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3291                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3292                         return 0;
3293         }
3294
3295         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3296                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3297                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3298                                 return 0;
3299         return 1;
3300 }
3301
3302 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3303                                                 unsigned long *map)
3304 {
3305         if (slab_trylock(page)) {
3306                 validate_slab(s, page, map);
3307                 slab_unlock(page);
3308         } else
3309                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3310                         s->name, page);
3311
3312         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3313                 if (!PageSlubDebug(page))
3314                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3315                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3316         } else {
3317                 if (PageSlubDebug(page))
3318                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3319                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3320         }
3321 }
3322
3323 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3324                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3325 {
3326         unsigned long count = 0;
3327         struct page *page;
3328         unsigned long flags;
3329
3330         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3331
3332         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3333                 validate_slab_slab(s, page, map);
3334                 count++;
3335         }
3336         if (count != n->nr_partial)
3337                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3338                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3339
3340         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3341                 goto out;
3342
3343         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3344                 validate_slab_slab(s, page, map);
3345                 count++;
3346         }
3347         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3348                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3349                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3350                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3351
3352 out:
3353         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3354         return count;
3355 }
3356
3357 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3358 {
3359         int node;
3360         unsigned long count = 0;
3361         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3362                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3363
3364         if (!map)
3365                 return -ENOMEM;
3366
3367         flush_all(s);
3368         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3369                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3370
3371                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3372         }
3373         kfree(map);
3374         return count;
3375 }
3376
3377 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3378 static void resiliency_test(void)
3379 {
3380         u8 *p;
3381
3382         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3383         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3384         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3385
3386         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3387         p[16] = 0x12;
3388         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3389                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3390
3391         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3392
3393         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3394         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3395         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3396         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3397                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3398         printk(KERN_ERR
3399                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3400
3401         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3402         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3403         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3404         *p = 0x56;
3405         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3406                                                                         p);
3407         printk(KERN_ERR
3408                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3409         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3410
3411         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3412         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3413         kfree(p);
3414         *p = 0x78;
3415         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3416         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3417
3418         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3419         kfree(p);
3420         p[50] = 0x9a;
3421         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3422                         p);
3423         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3424
3425         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3426         kfree(p);
3427         p[512] = 0xab;
3428         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3429         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3430 }
3431 #else
3432 static void resiliency_test(void) {};
3433 #endif
3434
3435 /*
3436  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3437  * and freed.
3438  */
3439
3440 struct location {
3441         unsigned long count;
3442         unsigned long addr;
3443         long long sum_time;
3444         long min_time;
3445         long max_time;
3446         long min_pid;
3447         long max_pid;
3448         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3449         nodemask_t nodes;
3450 };
3451
3452 struct loc_track {
3453         unsigned long max;
3454         unsigned long count;
3455         struct location *loc;
3456 };
3457
3458 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3459 {
3460         if (t->max)
3461                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3462                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3463 }
3464
3465 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3466 {
3467         struct location *l;
3468         int order;
3469
3470         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3471
3472         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3473         if (!l)
3474                 return 0;
3475
3476         if (t->count) {
3477                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3478                 free_loc_track(t);
3479         }
3480         t->max = max;
3481         t->loc = l;
3482         return 1;
3483 }
3484
3485 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3486                                 const struct track *track)
3487 {
3488         long start, end, pos;
3489         struct location *l;
3490         unsigned long caddr;
3491         unsigned long age = jiffies - track->when;
3492
3493         start = -1;
3494         end = t->count;
3495
3496         for ( ; ; ) {
3497                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3498
3499                 /*
3500                  * There is nothing at "end". If we end up there
3501                  * we need to add something to before end.
3502                  */
3503                 if (pos == end)
3504                         break;
3505
3506                 caddr = t->loc[pos].addr;
3507                 if (track->addr == caddr) {
3508
3509                         l = &t->loc[pos];
3510                         l->count++;
3511                         if (track->when) {
3512                                 l->sum_time += age;
3513                                 if (age < l->min_time)
3514                                         l->min_time = age;
3515                                 if (age > l->max_time)
3516                                         l->max_time = age;
3517
3518                                 if (track->pid < l->min_pid)
3519                                         l->min_pid = track->pid;
3520                                 if (track->pid > l->max_pid)
3521                                         l->max_pid = track->pid;
3522
3523                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3524                                                 to_cpumask(l->cpus));
3525                         }
3526                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3527                         return 1;
3528                 }
3529
3530                 if (track->addr < caddr)
3531                         end = pos;
3532                 else
3533                         start = pos;
3534         }
3535
3536         /*
3537          * Not found. Insert new tracking element.
3538          */
3539         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3540                 return 0;
3541
3542         l = t->loc + pos;
3543         if (pos < t->count)
3544                 memmove(l + 1, l,
3545                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3546         t->count++;
3547         l->count = 1;
3548         l->addr = track->addr;
3549         l->sum_time = age;
3550         l->min_time = age;
3551         l->max_time = age;
3552         l->min_pid = track->pid;
3553         l->max_pid = track->pid;
3554         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3555         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3556         nodes_clear(l->nodes);
3557         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3558         return 1;
3559 }
3560
3561 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3562                 struct page *page, enum track_item alloc)
3563 {
3564         void *addr = page_address(page);
3565         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3566         void *p;
3567
3568         bitmap_zero(map, page->objects);
3569         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3570                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3571
3572         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3573                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3574                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3575 }
3576
3577 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3578                                         enum track_item alloc)
3579 {
3580         int len = 0;
3581         unsigned long i;
3582         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3583         int node;
3584
3585         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3586                         GFP_TEMPORARY))
3587                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3588
3589         /* Push back cpu slabs */
3590         flush_all(s);
3591
3592         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3593                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3594                 unsigned long flags;
3595                 struct page *page;
3596
3597                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3598                         continue;
3599
3600                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3601                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3602                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3603                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3604                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3605                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3606         }
3607
3608         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3609                 struct location *l = &t.loc[i];
3610
3611                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3612                         break;
3613                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3614
3615                 if (l->addr)
3616                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3617                 else
3618                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3619
3620                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3621                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3622                                 l->min_time,
3623                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3624                                 l->max_time);
3625                 } else
3626                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3627                                 l->min_time);
3628
3629                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3630                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3631                                 l->min_pid, l->max_pid);
3632                 else
3633                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3634                                 l->min_pid);
3635
3636                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3637                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3638                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3639                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3640                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3641                                                  to_cpumask(l->cpus));
3642                 }
3643
3644                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3645                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3646                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3647                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3648                                         l->nodes);
3649                 }
3650
3651                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3652         }
3653
3654         free_loc_track(&t);
3655         if (!t.count)
3656                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3657         return len;
3658 }
3659
3660 enum slab_stat_type {
3661         SL_ALL,                 /* All slabs */
3662         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3663         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3664         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3665         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3666 };
3667
3668 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3669 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3670 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3671 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3672 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3673
3674 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3675                             char *buf, unsigned long flags)
3676 {
3677         unsigned long total = 0;
3678         int node;
3679         int x;
3680         unsigned long *nodes;
3681         unsigned long *per_cpu;
3682
3683         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3684         if (!nodes)
3685                 return -ENOMEM;
3686         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3687
3688         if (flags & SO_CPU) {
3689                 int cpu;
3690
3691                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3692                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3693
3694                         if (!c || c->node < 0)
3695                                 continue;
3696
3697                         if (c->page) {
3698                                         if (flags & SO_TOTAL)
3699                                                 x = c->page->objects;
3700                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3701                                         x = c->page->inuse;
3702                                 else
3703                                         x = 1;
3704
3705                                 total += x;
3706                                 nodes[c->node] += x;
3707                         }
3708                         per_cpu[c->node]++;
3709                 }
3710         }
3711
3712         if (flags & SO_ALL) {
3713                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3714                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3715
3716                 if (flags & SO_TOTAL)
3717                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3718                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3719                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3720                                 count_partial(n, count_free);
3721
3722                         else
3723                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3724                         total += x;
3725                         nodes[node] += x;
3726                 }
3727
3728         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3729                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3730                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3731
3732                         if (flags & SO_TOTAL)
3733                                 x = count_partial(n, count_total);
3734                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3735                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3736                         else
3737                                 x = n->nr_partial;
3738                         total += x;
3739                         nodes[node] += x;
3740                 }
3741         }
3742         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3743 #ifdef CONFIG_NUMA
3744         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3745                 if (nodes[node])
3746                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3747                                         node, nodes[node]);
3748 #endif
3749         kfree(nodes);
3750         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3751 }
3752
3753 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3754 {
3755         int node;
3756
3757         for_each_online_node(node) {
3758                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3759
3760                 if (!n)
3761                         continue;
3762
3763                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3764                         return 1;
3765         }
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3770 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3771
3772 struct slab_attribute {
3773         struct attribute attr;
3774         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3775         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3776 };
3777
3778 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3779         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3780
3781 #define SLAB_ATTR(_name) \
3782         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3783         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3784
3785 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3786 {
3787         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3788 }
3789 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3790
3791 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3792 {
3793         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3794 }
3795 SLAB_ATTR_RO(align);
3796
3797 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3798 {
3799         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3800 }
3801 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3802
3803 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3804 {
3805         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3806 }
3807 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3808
3809 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3810                                 const char *buf, size_t length)
3811 {
3812         unsigned long order;
3813         int err;
3814
3815         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3816         if (err)
3817                 return err;
3818
3819         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3820                 return -EINVAL;
3821
3822         calculate_sizes(s, order);
3823         return length;
3824 }
3825
3826 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3827 {
3828         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3829 }
3830 SLAB_ATTR(order);
3831
3832 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3833 {
3834         if (s->ctor) {
3835                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3836
3837                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3838         }
3839         return 0;
3840 }
3841 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3842
3843 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3844 {
3845         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3846 }
3847 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3848
3849 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3850 {
3851         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3852 }
3853 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3854
3855 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3856 {
3857         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3858 }
3859 SLAB_ATTR_RO(partial);
3860
3861 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3862 {
3863         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3864 }
3865 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3866
3867 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3868 {
3869         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3870 }
3871 SLAB_ATTR_RO(objects);
3872
3873 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3874 {
3875         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3876 }
3877 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3878
3879 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3880 {
3881         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3882 }
3883 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3884
3885 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3886 {
3887         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3888 }
3889
3890 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3891                                 const char *buf, size_t length)
3892 {
3893         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3894         if (buf[0] == '1')
3895                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3896         return length;
3897 }
3898 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3899
3900 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3901 {
3902         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3903 }
3904
3905 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3906                                                         size_t length)
3907 {
3908         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3909         if (buf[0] == '1')
3910                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3911         return length;
3912 }
3913 SLAB_ATTR(trace);
3914
3915 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3916 {
3917         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3918 }
3919
3920 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3921                                 const char *buf, size_t length)
3922 {
3923         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3924         if (buf[0] == '1')
3925                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3926         return length;
3927 }
3928 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3929
3930 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3931 {
3932         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3933 }
3934 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3935
3936 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3937 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3938 {
3939         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3940 }
3941 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3942 #endif
3943
3944 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3945 {
3946         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3947 }
3948 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3949
3950 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3951 {
3952         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3953 }
3954
3955 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3956                                 const char *buf, size_t length)
3957 {
3958         if (any_slab_objects(s))
3959                 return -EBUSY;
3960
3961         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3962         if (buf[0] == '1')
3963                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3964         calculate_sizes(s, -1);
3965         return length;
3966 }
3967 SLAB_ATTR(red_zone);
3968
3969 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3970 {
3971         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3972 }
3973
3974 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3975                                 const char *buf, size_t length)
3976 {
3977         if (any_slab_objects(s))
3978                 return -EBUSY;
3979
3980         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3981         if (buf[0] == '1')
3982                 s->flags |= SLAB_POISON;
3983         calculate_sizes(s, -1);
3984         return length;
3985 }
3986 SLAB_ATTR(poison);
3987
3988 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3989 {
3990         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3991 }
3992
3993 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3994                                 const char *buf, size_t length)
3995 {
3996         if (any_slab_objects(s))
3997                 return -EBUSY;
3998
3999         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4000         if (buf[0] == '1')
4001                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4002         calculate_sizes(s, -1);
4003         return length;
4004 }
4005 SLAB_ATTR(store_user);
4006
4007 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4008 {
4009         return 0;
4010 }
4011
4012 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4013                         const char *buf, size_t length)
4014 {
4015         int ret = -EINVAL;
4016
4017         if (buf[0] == '1') {
4018                 ret = validate_slab_cache(s);
4019                 if (ret >= 0)
4020                         ret = length;
4021         }
4022         return ret;
4023 }
4024 SLAB_ATTR(validate);
4025
4026 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return 0;
4029 }
4030
4031 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4032                         const char *buf, size_t length)
4033 {
4034         if (buf[0] == '1') {
4035                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4036
4037                 if (rc)
4038                         return rc;
4039         } else
4040                 return -EINVAL;
4041         return length;
4042 }
4043 SLAB_ATTR(shrink);
4044
4045 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4046 {
4047         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4048                 return -ENOSYS;
4049         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4050 }
4051 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4052
4053 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4054 {
4055         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4056                 return -ENOSYS;
4057         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4058 }
4059 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4060
4061 #ifdef CONFIG_NUMA
4062 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4063 {
4064         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4065 }
4066
4067 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4068                                 const char *buf, size_t length)
4069 {
4070         unsigned long ratio;
4071         int err;
4072
4073         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4074         if (err)
4075                 return err;
4076
4077         if (ratio <= 100)
4078                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4079
4080         return length;
4081 }
4082 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4083 #endif
4084
4085 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4086 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4087 {
4088         unsigned long sum  = 0;
4089         int cpu;
4090         int len;
4091         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4092
4093         if (!data)
4094                 return -ENOMEM;
4095
4096         for_each_online_cpu(cpu) {
4097                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4098
4099                 data[cpu] = x;
4100                 sum += x;
4101         }
4102
4103         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4104
4105 #ifdef CONFIG_SMP
4106         for_each_online_cpu(cpu) {
4107                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4108                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4109         }
4110 #endif
4111         kfree(data);
4112         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4113 }
4114
4115 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4116 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4117 {                                                               \
4118         return show_stat(s, buf, si);                           \
4119 }                                                               \
4120 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4121
4122 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4123 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4124 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4125 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4126 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4127 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4128 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4129 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4130 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4131 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4132 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4133 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4134 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4135 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4136 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4137 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4138 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4139 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4140 #endif
4141
4142 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4143         &slab_size_attr.attr,
4144         &object_size_attr.attr,
4145         &objs_per_slab_attr.attr,
4146         &order_attr.attr,
4147         &objects_attr.attr,
4148         &objects_partial_attr.attr,
4149         &total_objects_attr.attr,
4150         &slabs_attr.attr,
4151         &partial_attr.attr,
4152         &cpu_slabs_attr.attr,
4153         &ctor_attr.attr,
4154         &aliases_attr.attr,
4155         &align_attr.attr,
4156         &sanity_checks_attr.attr,
4157         &trace_attr.attr,
4158         &hwcache_align_attr.attr,
4159         &reclaim_account_attr.attr,
4160         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4161         &red_zone_attr.attr,
4162         &poison_attr.attr,
4163         &store_user_attr.attr,
4164         &validate_attr.attr,
4165         &shrink_attr.attr,
4166         &alloc_calls_attr.attr,
4167         &free_calls_attr.attr,
4168 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4169         &cache_dma_attr.attr,
4170 #endif
4171 #ifdef CONFIG_NUMA
4172         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4173 #endif
4174 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4175         &alloc_fastpath_attr.attr,
4176         &alloc_slowpath_attr.attr,
4177         &free_fastpath_attr.attr,
4178         &free_slowpath_attr.attr,
4179         &free_frozen_attr.attr,
4180         &free_add_partial_attr.attr,
4181         &free_remove_partial_attr.attr,
4182         &alloc_from_partial_attr.attr,
4183         &alloc_slab_attr.attr,
4184         &alloc_refill_attr.attr,
4185         &free_slab_attr.attr,
4186         &cpuslab_flush_attr.attr,
4187         &deactivate_full_attr.attr,
4188         &deactivate_empty_attr.attr,
4189         &deactivate_to_head_attr.attr,
4190         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4191         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4192         &order_fallback_attr.attr,
4193 #endif
4194         NULL
4195 };
4196
4197 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4198         .attrs = slab_attrs,
4199 };
4200
4201 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4202                                 struct attribute *attr,
4203                                 char *buf)
4204 {
4205         struct slab_attribute *attribute;
4206         struct kmem_cache *s;
4207         int err;
4208
4209         attribute = to_slab_attr(attr);
4210         s = to_slab(kobj);
4211
4212         if (!attribute->show)
4213                 return -EIO;
4214
4215         err = attribute->show(s, buf);
4216
4217         return err;
4218 }
4219
4220 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4221                                 struct attribute *attr,
4222                                 const char *buf, size_t len)
4223 {
4224         struct slab_attribute *attribute;
4225         struct kmem_cache *s;
4226         int err;
4227
4228         attribute = to_slab_attr(attr);
4229         s = to_slab(kobj);
4230
4231         if (!attribute->store)
4232                 return -EIO;
4233
4234         err = attribute->store(s, buf, len);
4235
4236         return err;
4237 }
4238
4239 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4240 {
4241         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4242
4243         kfree(s);
4244 }
4245
4246 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4247         .show = slab_attr_show,
4248         .store = slab_attr_store,
4249 };
4250
4251 static struct kobj_type slab_ktype = {
4252         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4253         .release = kmem_cache_release
4254 };
4255
4256 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4257 {
4258         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4259
4260         if (ktype == &slab_ktype)
4261                 return 1;
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4266         .filter = uevent_filter,
4267 };
4268
4269 static struct kset *slab_kset;
4270
4271 #define ID_STR_LENGTH 64
4272
4273 /* Create a unique string id for a slab cache:
4274  *
4275  * Format       :[flags-]size
4276  */
4277 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4278 {
4279         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4280         char *p = name;
4281
4282         BUG_ON(!name);
4283
4284         *p++ = ':';
4285         /*
4286          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4287          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4288          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4289          * are matched during merging to guarantee that the id is
4290          * unique.
4291          */
4292         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4293                 *p++ = 'd';
4294         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4295                 *p++ = 'a';
4296         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4297                 *p++ = 'F';
4298         if (p != name + 1)
4299                 *p++ = '-';
4300         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4301         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4302         return name;
4303 }
4304
4305 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4306 {
4307         int err;
4308         const char *name;
4309         int unmergeable;
4310
4311         if (slab_state < SYSFS)
4312                 /* Defer until later */
4313                 return 0;
4314
4315         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4316         if (unmergeable) {
4317                 /*
4318                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4319                  * This is typically the case for debug situations. In that
4320                  * case we can catch duplicate names easily.
4321                  */
4322                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4323                 name = s->name;
4324         } else {
4325                 /*
4326                  * Create a unique name for the slab as a target
4327                  * for the symlinks.
4328                  */
4329                 name = create_unique_id(s);
4330         }
4331
4332         s->kobj.kset = slab_kset;
4333         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4334         if (err) {
4335                 kobject_put(&s->kobj);
4336                 return err;
4337         }
4338
4339         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4340         if (err)
4341                 return err;
4342         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4343         if (!unmergeable) {
4344                 /* Setup first alias */
4345                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4346                 kfree(name);
4347         }
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4352 {
4353         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4354         kobject_del(&s->kobj);
4355         kobject_put(&s->kobj);
4356 }
4357
4358 /*
4359  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4360  * available lest we lose that information.
4361  */
4362 struct saved_alias {
4363         struct kmem_cache *s;
4364         const char *name;
4365         struct saved_alias *next;
4366 };
4367
4368 static struct saved_alias *alias_list;
4369
4370 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4371 {
4372         struct saved_alias *al;
4373
4374         if (slab_state == SYSFS) {
4375                 /*
4376                  * If we have a leftover link then remove it.
4377                  */
4378                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4379                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4380         }
4381
4382         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4383         if (!al)
4384                 return -ENOMEM;
4385
4386         al->s = s;
4387         al->name = name;
4388         al->next = alias_list;
4389         alias_list = al;
4390         return 0;
4391 }
4392
4393 static int __init slab_sysfs_init(void)
4394 {
4395         struct kmem_cache *s;
4396         int err;
4397
4398         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4399         if (!slab_kset) {
4400                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4401                 return -ENOSYS;
4402         }
4403
4404         slab_state = SYSFS;
4405
4406         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4407                 err = sysfs_slab_add(s);
4408                 if (err)
4409                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4410                                                 " to sysfs\n", s->name);
4411         }
4412
4413         while (alias_list) {
4414                 struct saved_alias *al = alias_list;
4415
4416                 alias_list = alias_list->next;
4417                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4418                 if (err)
4419                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4420                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4421                 kfree(al);
4422         }
4423
4424         resiliency_test();
4425         return 0;
4426 }
4427
4428 __initcall(slab_sysfs_init);
4429 #endif
4430
4431 /*
4432  * The /proc/slabinfo ABI
4433  */
4434 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4435 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4436 {
4437         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4438         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4439                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4440         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4441         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4442         seq_putc(m, '\n');
4443 }
4444
4445 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4446 {
4447         loff_t n = *pos;
4448
4449         down_read(&slub_lock);
4450         if (!n)
4451                 print_slabinfo_header(m);
4452
4453         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4454 }
4455
4456 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4457 {
4458         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4459 }
4460
4461 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4462 {
4463         up_read(&slub_lock);
4464 }
4465
4466 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4467 {
4468         unsigned long nr_partials = 0;
4469         unsigned long nr_slabs = 0;
4470         unsigned long nr_inuse = 0;
4471         unsigned long nr_objs = 0;
4472         unsigned long nr_free = 0;
4473         struct kmem_cache *s;
4474         int node;
4475
4476         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4477
4478         for_each_online_node(node) {
4479                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4480
4481                 if (!n)
4482                         continue;
4483
4484                 nr_partials += n->nr_partial;
4485                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4486                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4487                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4488         }
4489
4490         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4491
4492         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4493                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4494                    (1 << oo_order(s->oo)));
4495         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4496         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4497                    0UL);
4498         seq_putc(m, '\n');
4499         return 0;
4500 }
4501
4502 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4503         .start = s_start,
4504         .next = s_next,
4505         .stop = s_stop,
4506         .show = s_show,
4507 };
4508
4509 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4510 {
4511         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4512 }
4513
4514 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4515         .open           = slabinfo_open,
4516         .read           = seq_read,
4517         .llseek         = seq_lseek,
4518         .release        = seq_release,
4519 };
4520
4521 static int __init slab_proc_init(void)
4522 {
4523         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4524         return 0;
4525 }
4526 module_init(slab_proc_init);
4527 #endif /* CONFIG_SLABINFO */