slub: for_each_object must be passed the number of objects in a slab
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
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/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23 #include <linux/memory.h>
24
25 /*
26  * Lock order:
27  *   1. slab_lock(page)
28  *   2. slab->list_lock
29  *
30  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
31  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
32  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
33  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
34  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
35  *   the page_struct of the slab.
36  *
37  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
38  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
39  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
40  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
41  *   modified without taking the list lock).
42  *
43  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
44  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
45  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
46  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
47  *   the list lock.
48  *
49  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
50  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
51  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
52  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
53  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
54  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
55  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
56  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
57  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
58  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
59  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
60  *   no danger of cacheline contention.
61  *
62  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
63  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
64  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
65  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
66  *
67  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
68  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
69  *
70  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
71  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
72  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
73  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
74  * cannot scan all objects.
75  *
76  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
77  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
78  * fast frees and allocs.
79  *
80  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
81  *
82  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
83  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
84  *                      such as satisfying allocations for a specific
85  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
86  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
87  *                      list operations. It is up to the processor holding
88  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
89  *                      when the slab is no longer needed.
90  *
91  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
92  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
93  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
94  *                      freelist that allows lockless access to
95  *                      free objects in addition to the regular freelist
96  *                      that requires the slab lock.
97  *
98  * PageError            Slab requires special handling due to debug
99  *                      options set. This moves slab handling out of
100  *                      the fast path and disables lockless freelists.
101  */
102
103 #define FROZEN (1 << PG_active)
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
112 {
113         return page->flags & FROZEN;
114 }
115
116 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
117 {
118         page->flags |= FROZEN;
119 }
120
121 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
122 {
123         page->flags &= ~FROZEN;
124 }
125
126 static inline int SlabDebug(struct page *page)
127 {
128         return page->flags & SLABDEBUG;
129 }
130
131 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
132 {
133         page->flags |= SLABDEBUG;
134 }
135
136 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
137 {
138         page->flags &= ~SLABDEBUG;
139 }
140
141 /*
142  * Issues still to be resolved:
143  *
144  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
145  *
146  * - Variable sizing of the per node arrays
147  */
148
149 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
150 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
151
152 #if PAGE_SHIFT <= 12
153
154 /*
155  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
158 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
159
160 #else
161
162 /*
163  * Large page machines are customarily able to handle larger
164  * page orders.
165  */
166 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
167 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
168
169 #endif
170
171 /*
172  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
173  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
174  */
175 #define MIN_PARTIAL 5
176
177 /*
178  * Maximum number of desirable partial slabs.
179  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
180  * sort the partial list by the number of objects in the.
181  */
182 #define MAX_PARTIAL 10
183
184 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
185                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
186
187 /*
188  * Set of flags that will prevent slab merging
189  */
190 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
191                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
192
193 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
194                 SLAB_CACHE_DMA)
195
196 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
197 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
198 #endif
199
200 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
201 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 /* Internal SLUB flags */
205 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
206 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
207 #define __KMALLOC_CACHE         0x20000000 /* objects freed using kfree */
208 #define __PAGE_ALLOC_FALLBACK   0x10000000 /* Allow fallback to page alloc */
209
210 /* Not all arches define cache_line_size */
211 #ifndef cache_line_size
212 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
213 #endif
214
215 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
216
217 #ifdef CONFIG_SMP
218 static struct notifier_block slab_notifier;
219 #endif
220
221 static enum {
222         DOWN,           /* No slab functionality available */
223         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
224         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
225         SYSFS           /* Sysfs up */
226 } slab_state = DOWN;
227
228 /* A list of all slab caches on the system */
229 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
230 static LIST_HEAD(slab_caches);
231
232 /*
233  * Tracking user of a slab.
234  */
235 struct track {
236         void *addr;             /* Called from address */
237         int cpu;                /* Was running on cpu */
238         int pid;                /* Pid context */
239         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
240 };
241
242 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
243
244 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
245 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
246 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
247 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
248
249 #else
250 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
251 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
252                                                         { return 0; }
253 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
254 {
255         kfree(s);
256 }
257
258 #endif
259
260 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
261 {
262 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
263         c->stat[si]++;
264 #endif
265 }
266
267 /********************************************************************
268  *                      Core slab cache functions
269  *******************************************************************/
270
271 int slab_is_available(void)
272 {
273         return slab_state >= UP;
274 }
275
276 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
277 {
278 #ifdef CONFIG_NUMA
279         return s->node[node];
280 #else
281         return &s->local_node;
282 #endif
283 }
284
285 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
286 {
287 #ifdef CONFIG_SMP
288         return s->cpu_slab[cpu];
289 #else
290         return &s->cpu_slab;
291 #endif
292 }
293
294 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
295 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
296                                 struct page *page, const void *object)
297 {
298         void *base;
299
300         if (!object)
301                 return 1;
302
303         base = page_address(page);
304         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
305                 (object - base) % s->size) {
306                 return 0;
307         }
308
309         return 1;
310 }
311
312 /*
313  * Slow version of get and set free pointer.
314  *
315  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
316  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
317  * from the page struct.
318  */
319 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
320 {
321         return *(void **)(object + s->offset);
322 }
323
324 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
325 {
326         *(void **)(object + s->offset) = fp;
327 }
328
329 /* Loop over all objects in a slab */
330 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
331         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
332                         __p += (__s)->size)
333
334 /* Scan freelist */
335 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
336         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
337
338 /* Determine object index from a given position */
339 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
340 {
341         return (p - addr) / s->size;
342 }
343
344 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
345 /*
346  * Debug settings:
347  */
348 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
349 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
350 #else
351 static int slub_debug;
352 #endif
353
354 static char *slub_debug_slabs;
355
356 /*
357  * Object debugging
358  */
359 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
360 {
361         int i, offset;
362         int newline = 1;
363         char ascii[17];
364
365         ascii[16] = 0;
366
367         for (i = 0; i < length; i++) {
368                 if (newline) {
369                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
370                         newline = 0;
371                 }
372                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
373                 offset = i % 16;
374                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
375                 if (offset == 15) {
376                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
377                         newline = 1;
378                 }
379         }
380         if (!newline) {
381                 i %= 16;
382                 while (i < 16) {
383                         printk(KERN_CONT "   ");
384                         ascii[i] = ' ';
385                         i++;
386                 }
387                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
388         }
389 }
390
391 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
392         enum track_item alloc)
393 {
394         struct track *p;
395
396         if (s->offset)
397                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
398         else
399                 p = object + s->inuse;
400
401         return p + alloc;
402 }
403
404 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
405                                 enum track_item alloc, void *addr)
406 {
407         struct track *p;
408
409         if (s->offset)
410                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
411         else
412                 p = object + s->inuse;
413
414         p += alloc;
415         if (addr) {
416                 p->addr = addr;
417                 p->cpu = smp_processor_id();
418                 p->pid = current ? current->pid : -1;
419                 p->when = jiffies;
420         } else
421                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
422 }
423
424 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
425 {
426         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
427                 return;
428
429         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
430         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
431 }
432
433 static void print_track(const char *s, struct track *t)
434 {
435         if (!t->addr)
436                 return;
437
438         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
439         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
440         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
441 }
442
443 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
444 {
445         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
446                 return;
447
448         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
449         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
450 }
451
452 static void print_page_info(struct page *page)
453 {
454         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
455                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
456
457 }
458
459 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
460 {
461         va_list args;
462         char buf[100];
463
464         va_start(args, fmt);
465         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
466         va_end(args);
467         printk(KERN_ERR "========================================"
468                         "=====================================\n");
469         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
470         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
471                         "-------------------------------------\n\n");
472 }
473
474 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
475 {
476         va_list args;
477         char buf[100];
478
479         va_start(args, fmt);
480         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
481         va_end(args);
482         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
483 }
484
485 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
486 {
487         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
488         u8 *addr = page_address(page);
489
490         print_tracking(s, p);
491
492         print_page_info(page);
493
494         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
495                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
496
497         if (p > addr + 16)
498                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
499
500         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
504                         s->inuse - s->objsize);
505
506         if (s->offset)
507                 off = s->offset + sizeof(void *);
508         else
509                 off = s->inuse;
510
511         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
512                 off += 2 * sizeof(struct track);
513
514         if (off != s->size)
515                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
516                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
517
518         dump_stack();
519 }
520
521 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
522                         u8 *object, char *reason)
523 {
524         slab_bug(s, "%s", reason);
525         print_trailer(s, page, object);
526 }
527
528 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
529 {
530         va_list args;
531         char buf[100];
532
533         va_start(args, fmt);
534         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
535         va_end(args);
536         slab_bug(s, "%s", buf);
537         print_page_info(page);
538         dump_stack();
539 }
540
541 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
542 {
543         u8 *p = object;
544
545         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
546                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
547                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
548         }
549
550         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
551                 memset(p + s->objsize,
552                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
553                         s->inuse - s->objsize);
554 }
555
556 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
557 {
558         while (bytes) {
559                 if (*start != (u8)value)
560                         return start;
561                 start++;
562                 bytes--;
563         }
564         return NULL;
565 }
566
567 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
568                                                 void *from, void *to)
569 {
570         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
571         memset(from, data, to - from);
572 }
573
574 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
575                         u8 *object, char *what,
576                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
577 {
578         u8 *fault;
579         u8 *end;
580
581         fault = check_bytes(start, value, bytes);
582         if (!fault)
583                 return 1;
584
585         end = start + bytes;
586         while (end > fault && end[-1] == value)
587                 end--;
588
589         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
590         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
591                                         fault, end - 1, fault[0], value);
592         print_trailer(s, page, object);
593
594         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
595         return 0;
596 }
597
598 /*
599  * Object layout:
600  *
601  * object address
602  *      Bytes of the object to be managed.
603  *      If the freepointer may overlay the object then the free
604  *      pointer is the first word of the object.
605  *
606  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
607  *      0xa5 (POISON_END)
608  *
609  * object + s->objsize
610  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
611  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
612  *      objsize == inuse.
613  *
614  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
615  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
616  *
617  * object + s->inuse
618  *      Meta data starts here.
619  *
620  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
621  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
622  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
623  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
624  *              before the word boundary.
625  *
626  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
627  *
628  * object + s->size
629  *      Nothing is used beyond s->size.
630  *
631  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
632  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
633  * may be used with merged slabcaches.
634  */
635
636 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
637 {
638         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
639
640         if (s->offset)
641                 /* Freepointer is placed after the object. */
642                 off += sizeof(void *);
643
644         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
645                 /* We also have user information there */
646                 off += 2 * sizeof(struct track);
647
648         if (s->size == off)
649                 return 1;
650
651         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
652                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
653 }
654
655 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
656 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
657 {
658         u8 *start;
659         u8 *fault;
660         u8 *end;
661         int length;
662         int remainder;
663
664         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
665                 return 1;
666
667         start = page_address(page);
668         length = (PAGE_SIZE << s->order);
669         end = start + length;
670         remainder = length % s->size;
671         if (!remainder)
672                 return 1;
673
674         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
675         if (!fault)
676                 return 1;
677         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
678                 end--;
679
680         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
681         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
682
683         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
684         return 0;
685 }
686
687 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
688                                         void *object, int active)
689 {
690         u8 *p = object;
691         u8 *endobject = object + s->objsize;
692
693         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
694                 unsigned int red =
695                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
696
697                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
698                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
699                         return 0;
700         } else {
701                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
702                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
703                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
704                 }
705         }
706
707         if (s->flags & SLAB_POISON) {
708                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
709                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
710                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
711                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
712                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
713                         return 0;
714                 /*
715                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
716                  */
717                 check_pad_bytes(s, page, p);
718         }
719
720         if (!s->offset && active)
721                 /*
722                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
723                  * freepointer while object is allocated.
724                  */
725                 return 1;
726
727         /* Check free pointer validity */
728         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
729                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
730                 /*
731                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
732                  * of the free objects in this slab. May cause
733                  * another error because the object count is now wrong.
734                  */
735                 set_freepointer(s, p, NULL);
736                 return 0;
737         }
738         return 1;
739 }
740
741 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
742 {
743         int maxobj;
744
745         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
746
747         if (!PageSlab(page)) {
748                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
749                 return 0;
750         }
751
752         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
753         if (page->objects > maxobj) {
754                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
755                         s->name, page->objects, maxobj);
756                 return 0;
757         }
758         if (page->inuse > page->objects) {
759                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
760                         s->name, page->inuse, page->objects);
761                 return 0;
762         }
763         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
764         slab_pad_check(s, page);
765         return 1;
766 }
767
768 /*
769  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
770  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
771  */
772 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
773 {
774         int nr = 0;
775         void *fp = page->freelist;
776         void *object = NULL;
777         unsigned long max_objects;
778
779         while (fp && nr <= page->objects) {
780                 if (fp == search)
781                         return 1;
782                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
783                         if (object) {
784                                 object_err(s, page, object,
785                                         "Freechain corrupt");
786                                 set_freepointer(s, object, NULL);
787                                 break;
788                         } else {
789                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
790                                 page->freelist = NULL;
791                                 page->inuse = page->objects;
792                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
793                                 return 0;
794                         }
795                         break;
796                 }
797                 object = fp;
798                 fp = get_freepointer(s, object);
799                 nr++;
800         }
801
802         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
803         if (max_objects > 65535)
804                 max_objects = 65535;
805
806         if (page->objects != max_objects) {
807                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
808                         "should be %d", page->objects, max_objects);
809                 page->objects = max_objects;
810                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
811         }
812         if (page->inuse != page->objects - nr) {
813                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
814                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
815                 page->inuse = page->objects - nr;
816                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
817         }
818         return search == NULL;
819 }
820
821 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
822 {
823         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
824                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
825                         s->name,
826                         alloc ? "alloc" : "free",
827                         object, page->inuse,
828                         page->freelist);
829
830                 if (!alloc)
831                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
832
833                 dump_stack();
834         }
835 }
836
837 /*
838  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
839  */
840 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
841 {
842         spin_lock(&n->list_lock);
843         list_add(&page->lru, &n->full);
844         spin_unlock(&n->list_lock);
845 }
846
847 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
848 {
849         struct kmem_cache_node *n;
850
851         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
852                 return;
853
854         n = get_node(s, page_to_nid(page));
855
856         spin_lock(&n->list_lock);
857         list_del(&page->lru);
858         spin_unlock(&n->list_lock);
859 }
860
861 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
862 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
863 {
864         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
865
866         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
867 }
868
869 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
870 {
871         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
872
873         /*
874          * May be called early in order to allocate a slab for the
875          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
876          * dilemma by deferring the increment of the count during
877          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
878          */
879         if (!NUMA_BUILD || n)
880                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
881 }
882 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
883 {
884         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
885
886         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
887 }
888
889 /* Object debug checks for alloc/free paths */
890 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
891                                                                 void *object)
892 {
893         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
894                 return;
895
896         init_object(s, object, 0);
897         init_tracking(s, object);
898 }
899
900 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
901                                                 void *object, void *addr)
902 {
903         if (!check_slab(s, page))
904                 goto bad;
905
906         if (!on_freelist(s, page, object)) {
907                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
908                 goto bad;
909         }
910
911         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
912                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
913                 goto bad;
914         }
915
916         if (!check_object(s, page, object, 0))
917                 goto bad;
918
919         /* Success perform special debug activities for allocs */
920         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
921                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
922         trace(s, page, object, 1);
923         init_object(s, object, 1);
924         return 1;
925
926 bad:
927         if (PageSlab(page)) {
928                 /*
929                  * If this is a slab page then lets do the best we can
930                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
931                  * as used avoids touching the remaining objects.
932                  */
933                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
934                 page->inuse = page->objects;
935                 page->freelist = NULL;
936         }
937         return 0;
938 }
939
940 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
941                                                 void *object, void *addr)
942 {
943         if (!check_slab(s, page))
944                 goto fail;
945
946         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
947                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
948                 goto fail;
949         }
950
951         if (on_freelist(s, page, object)) {
952                 object_err(s, page, object, "Object already free");
953                 goto fail;
954         }
955
956         if (!check_object(s, page, object, 1))
957                 return 0;
958
959         if (unlikely(s != page->slab)) {
960                 if (!PageSlab(page)) {
961                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
962                                 "outside of slab", object);
963                 } else if (!page->slab) {
964                         printk(KERN_ERR
965                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
966                                                 object);
967                         dump_stack();
968                 } else
969                         object_err(s, page, object,
970                                         "page slab pointer corrupt.");
971                 goto fail;
972         }
973
974         /* Special debug activities for freeing objects */
975         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
976                 remove_full(s, page);
977         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
978                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
979         trace(s, page, object, 0);
980         init_object(s, object, 0);
981         return 1;
982
983 fail:
984         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
985         return 0;
986 }
987
988 static int __init setup_slub_debug(char *str)
989 {
990         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
991         if (*str++ != '=' || !*str)
992                 /*
993                  * No options specified. Switch on full debugging.
994                  */
995                 goto out;
996
997         if (*str == ',')
998                 /*
999                  * No options but restriction on slabs. This means full
1000                  * debugging for slabs matching a pattern.
1001                  */
1002                 goto check_slabs;
1003
1004         slub_debug = 0;
1005         if (*str == '-')
1006                 /*
1007                  * Switch off all debugging measures.
1008                  */
1009                 goto out;
1010
1011         /*
1012          * Determine which debug features should be switched on
1013          */
1014         for (; *str && *str != ','; str++) {
1015                 switch (tolower(*str)) {
1016                 case 'f':
1017                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1018                         break;
1019                 case 'z':
1020                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1021                         break;
1022                 case 'p':
1023                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1024                         break;
1025                 case 'u':
1026                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1027                         break;
1028                 case 't':
1029                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1030                         break;
1031                 default:
1032                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1033                                 "unknown. skipped\n", *str);
1034                 }
1035         }
1036
1037 check_slabs:
1038         if (*str == ',')
1039                 slub_debug_slabs = str + 1;
1040 out:
1041         return 1;
1042 }
1043
1044 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1045
1046 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1047         unsigned long flags, const char *name,
1048         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1049 {
1050         /*
1051          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1052          */
1053         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1054             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1055                         flags |= slub_debug;
1056
1057         return flags;
1058 }
1059 #else
1060 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1061                         struct page *page, void *object) {}
1062
1063 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1064         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1065
1066 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1067         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1068
1069 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1070                         { return 1; }
1071 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1072                         void *object, int active) { return 1; }
1073 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1074 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1075         unsigned long flags, const char *name,
1076         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1077 {
1078         return flags;
1079 }
1080 #define slub_debug 0
1081
1082 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1083                                                         { return 0; }
1084 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1085 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1086 #endif
1087 /*
1088  * Slab allocation and freeing
1089  */
1090 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1091 {
1092         struct page *page;
1093         int pages = 1 << s->order;
1094
1095         flags |= s->allocflags;
1096
1097         if (node == -1)
1098                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1099         else
1100                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1101
1102         if (!page)
1103                 return NULL;
1104
1105         page->objects = s->objects;
1106         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1107                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1108                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1109                 pages);
1110
1111         return page;
1112 }
1113
1114 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1115                                 void *object)
1116 {
1117         setup_object_debug(s, page, object);
1118         if (unlikely(s->ctor))
1119                 s->ctor(s, object);
1120 }
1121
1122 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1123 {
1124         struct page *page;
1125         void *start;
1126         void *last;
1127         void *p;
1128
1129         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1130
1131         page = allocate_slab(s,
1132                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1133         if (!page)
1134                 goto out;
1135
1136         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1137         page->slab = s;
1138         page->flags |= 1 << PG_slab;
1139         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1140                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1141                 SetSlabDebug(page);
1142
1143         start = page_address(page);
1144
1145         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1146                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1147
1148         last = start;
1149         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1150                 setup_object(s, page, last);
1151                 set_freepointer(s, last, p);
1152                 last = p;
1153         }
1154         setup_object(s, page, last);
1155         set_freepointer(s, last, NULL);
1156
1157         page->freelist = start;
1158         page->inuse = 0;
1159 out:
1160         return page;
1161 }
1162
1163 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1164 {
1165         int pages = 1 << s->order;
1166
1167         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1168                 void *p;
1169
1170                 slab_pad_check(s, page);
1171                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1172                                                 page->objects)
1173                         check_object(s, page, p, 0);
1174                 ClearSlabDebug(page);
1175         }
1176
1177         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1178                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1179                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1180                 -pages);
1181
1182         __ClearPageSlab(page);
1183         reset_page_mapcount(page);
1184         __free_pages(page, s->order);
1185 }
1186
1187 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1188 {
1189         struct page *page;
1190
1191         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1192         __free_slab(page->slab, page);
1193 }
1194
1195 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1196 {
1197         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1198                 /*
1199                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1200                  */
1201                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1202
1203                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1204         } else
1205                 __free_slab(s, page);
1206 }
1207
1208 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1209 {
1210         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1211         free_slab(s, page);
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Per slab locking using the pagelock
1216  */
1217 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1218 {
1219         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1220 }
1221
1222 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1223 {
1224         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1225 }
1226
1227 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1228 {
1229         int rc = 1;
1230
1231         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1232         return rc;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Management of partially allocated slabs
1237  */
1238 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1239                                 struct page *page, int tail)
1240 {
1241         spin_lock(&n->list_lock);
1242         n->nr_partial++;
1243         if (tail)
1244                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1245         else
1246                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1247         spin_unlock(&n->list_lock);
1248 }
1249
1250 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1251                                                 struct page *page)
1252 {
1253         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1254
1255         spin_lock(&n->list_lock);
1256         list_del(&page->lru);
1257         n->nr_partial--;
1258         spin_unlock(&n->list_lock);
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Lock slab and remove from the partial list.
1263  *
1264  * Must hold list_lock.
1265  */
1266 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1267 {
1268         if (slab_trylock(page)) {
1269                 list_del(&page->lru);
1270                 n->nr_partial--;
1271                 SetSlabFrozen(page);
1272                 return 1;
1273         }
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1279  */
1280 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1281 {
1282         struct page *page;
1283
1284         /*
1285          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1286          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1287          * partial slab and there is none available then get_partials()
1288          * will return NULL.
1289          */
1290         if (!n || !n->nr_partial)
1291                 return NULL;
1292
1293         spin_lock(&n->list_lock);
1294         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1295                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1296                         goto out;
1297         page = NULL;
1298 out:
1299         spin_unlock(&n->list_lock);
1300         return page;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1305  */
1306 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1307 {
1308 #ifdef CONFIG_NUMA
1309         struct zonelist *zonelist;
1310         struct zone **z;
1311         struct page *page;
1312
1313         /*
1314          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1315          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1316          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1317          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1318          *
1319          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1320          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1321          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1322          * from other nodes and filled up.
1323          *
1324          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1325          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1326          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1327          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1328          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1329          * with available objects.
1330          */
1331         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1332                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1333                 return NULL;
1334
1335         zonelist = &NODE_DATA(
1336                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1337         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1338                 struct kmem_cache_node *n;
1339
1340                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1341
1342                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1343                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1344                         page = get_partial_node(n);
1345                         if (page)
1346                                 return page;
1347                 }
1348         }
1349 #endif
1350         return NULL;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Get a partial page, lock it and return it.
1355  */
1356 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1357 {
1358         struct page *page;
1359         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1360
1361         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1362         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1363                 return page;
1364
1365         return get_any_partial(s, flags);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Move a page back to the lists.
1370  *
1371  * Must be called with the slab lock held.
1372  *
1373  * On exit the slab lock will have been dropped.
1374  */
1375 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1376 {
1377         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1378         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1379
1380         ClearSlabFrozen(page);
1381         if (page->inuse) {
1382
1383                 if (page->freelist) {
1384                         add_partial(n, page, tail);
1385                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1386                 } else {
1387                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1388                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1389                                 add_full(n, page);
1390                 }
1391                 slab_unlock(page);
1392         } else {
1393                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1394                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1395                         /*
1396                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1397                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1398                          * to come after the other slabs with objects in
1399                          * so that the others get filled first. That way the
1400                          * size of the partial list stays small.
1401                          *
1402                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from the
1403                          * partial list.
1404                          */
1405                         add_partial(n, page, 1);
1406                         slab_unlock(page);
1407                 } else {
1408                         slab_unlock(page);
1409                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1410                         discard_slab(s, page);
1411                 }
1412         }
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Remove the cpu slab
1417  */
1418 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1419 {
1420         struct page *page = c->page;
1421         int tail = 1;
1422
1423         if (page->freelist)
1424                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1425         /*
1426          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1427          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1428          * to occur.
1429          */
1430         while (unlikely(c->freelist)) {
1431                 void **object;
1432
1433                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1434
1435                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1436                 object = c->freelist;
1437                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1438
1439                 /* And put onto the regular freelist */
1440                 object[c->offset] = page->freelist;
1441                 page->freelist = object;
1442                 page->inuse--;
1443         }
1444         c->page = NULL;
1445         unfreeze_slab(s, page, tail);
1446 }
1447
1448 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1449 {
1450         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1451         slab_lock(c->page);
1452         deactivate_slab(s, c);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Flush cpu slab.
1457  *
1458  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1459  */
1460 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1461 {
1462         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1463
1464         if (likely(c && c->page))
1465                 flush_slab(s, c);
1466 }
1467
1468 static void flush_cpu_slab(void *d)
1469 {
1470         struct kmem_cache *s = d;
1471
1472         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1473 }
1474
1475 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1476 {
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1479 #else
1480         unsigned long flags;
1481
1482         local_irq_save(flags);
1483         flush_cpu_slab(s);
1484         local_irq_restore(flags);
1485 #endif
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1490  * locality expectations.
1491  */
1492 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1493 {
1494 #ifdef CONFIG_NUMA
1495         if (node != -1 && c->node != node)
1496                 return 0;
1497 #endif
1498         return 1;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1503  * debugging duties.
1504  *
1505  * Interrupts are disabled.
1506  *
1507  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1508  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1509  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1510  *
1511  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1512  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1513  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1514  *
1515  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1516  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1517  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1518  */
1519 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1520                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1521 {
1522         void **object;
1523         struct page *new;
1524
1525         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1526         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1527
1528         if (!c->page)
1529                 goto new_slab;
1530
1531         slab_lock(c->page);
1532         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1533                 goto another_slab;
1534
1535         stat(c, ALLOC_REFILL);
1536
1537 load_freelist:
1538         object = c->page->freelist;
1539         if (unlikely(!object))
1540                 goto another_slab;
1541         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1542                 goto debug;
1543
1544         c->freelist = object[c->offset];
1545         c->page->inuse = c->page->objects;
1546         c->page->freelist = NULL;
1547         c->node = page_to_nid(c->page);
1548 unlock_out:
1549         slab_unlock(c->page);
1550         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1551         return object;
1552
1553 another_slab:
1554         deactivate_slab(s, c);
1555
1556 new_slab:
1557         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1558         if (new) {
1559                 c->page = new;
1560                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1561                 goto load_freelist;
1562         }
1563
1564         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1565                 local_irq_enable();
1566
1567         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1568
1569         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1570                 local_irq_disable();
1571
1572         if (new) {
1573                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1574                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1575                 if (c->page)
1576                         flush_slab(s, c);
1577                 slab_lock(new);
1578                 SetSlabFrozen(new);
1579                 c->page = new;
1580                 goto load_freelist;
1581         }
1582
1583         /*
1584          * No memory available.
1585          *
1586          * If the slab uses higher order allocs but the object is
1587          * smaller than a page size then we can fallback in emergencies
1588          * to the page allocator via kmalloc_large. The page allocator may
1589          * have failed to obtain a higher order page and we can try to
1590          * allocate a single page if the object fits into a single page.
1591          * That is only possible if certain conditions are met that are being
1592          * checked when a slab is created.
1593          */
1594         if (!(gfpflags & __GFP_NORETRY) &&
1595                                 (s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK)) {
1596                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1597                         local_irq_enable();
1598                 object = kmalloc_large(s->objsize, gfpflags);
1599                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1600                         local_irq_disable();
1601                 return object;
1602         }
1603         return NULL;
1604 debug:
1605         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1606                 goto another_slab;
1607
1608         c->page->inuse++;
1609         c->page->freelist = object[c->offset];
1610         c->node = -1;
1611         goto unlock_out;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1616  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1617  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1618  *
1619  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1620  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1621  *
1622  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1623  */
1624 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1625                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1626 {
1627         void **object;
1628         struct kmem_cache_cpu *c;
1629         unsigned long flags;
1630
1631         local_irq_save(flags);
1632         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1633         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1634
1635                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1636
1637         else {
1638                 object = c->freelist;
1639                 c->freelist = object[c->offset];
1640                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1641         }
1642         local_irq_restore(flags);
1643
1644         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1645                 memset(object, 0, c->objsize);
1646
1647         return object;
1648 }
1649
1650 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1651 {
1652         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1653 }
1654 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1655
1656 #ifdef CONFIG_NUMA
1657 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1658 {
1659         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1662 #endif
1663
1664 /*
1665  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1666  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1667  *
1668  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1669  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1670  * handling required then we can return immediately.
1671  */
1672 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1673                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1674 {
1675         void *prior;
1676         void **object = (void *)x;
1677         struct kmem_cache_cpu *c;
1678
1679         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1680         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1681         slab_lock(page);
1682
1683         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1684                 goto debug;
1685
1686 checks_ok:
1687         prior = object[offset] = page->freelist;
1688         page->freelist = object;
1689         page->inuse--;
1690
1691         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1692                 stat(c, FREE_FROZEN);
1693                 goto out_unlock;
1694         }
1695
1696         if (unlikely(!page->inuse))
1697                 goto slab_empty;
1698
1699         /*
1700          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1701          * then add it.
1702          */
1703         if (unlikely(!prior)) {
1704                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1705                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1706         }
1707
1708 out_unlock:
1709         slab_unlock(page);
1710         return;
1711
1712 slab_empty:
1713         if (prior) {
1714                 /*
1715                  * Slab still on the partial list.
1716                  */
1717                 remove_partial(s, page);
1718                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1719         }
1720         slab_unlock(page);
1721         stat(c, FREE_SLAB);
1722         discard_slab(s, page);
1723         return;
1724
1725 debug:
1726         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1727                 goto out_unlock;
1728         goto checks_ok;
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1733  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1734  *
1735  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1736  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1737  * the item before.
1738  *
1739  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1740  * with all sorts of special processing.
1741  */
1742 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1743                         struct page *page, void *x, void *addr)
1744 {
1745         void **object = (void *)x;
1746         struct kmem_cache_cpu *c;
1747         unsigned long flags;
1748
1749         local_irq_save(flags);
1750         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1751         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1752         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1753                 object[c->offset] = c->freelist;
1754                 c->freelist = object;
1755                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1756         } else
1757                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1758
1759         local_irq_restore(flags);
1760 }
1761
1762 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1763 {
1764         struct page *page;
1765
1766         page = virt_to_head_page(x);
1767
1768         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1771
1772 /* Figure out on which slab object the object resides */
1773 static struct page *get_object_page(const void *x)
1774 {
1775         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1776
1777         if (!PageSlab(page))
1778                 return NULL;
1779
1780         return page;
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1785  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1786  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1787  * another.
1788  *
1789  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1790  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1791  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1792  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1793  * locking overhead.
1794  */
1795
1796 /*
1797  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1798  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1799  * and increases the number of allocations possible without having to
1800  * take the list_lock.
1801  */
1802 static int slub_min_order;
1803 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1804 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1805
1806 /*
1807  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1808  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1809  */
1810 static int slub_nomerge;
1811
1812 /*
1813  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1814  *
1815  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1816  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1817  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1818  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1819  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1820  * would be wasted.
1821  *
1822  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1823  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1824  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1825  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1826  *
1827  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1828  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1829  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1830  * of space in favor of a small page order.
1831  *
1832  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1833  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1834  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1835  * the smallest order which will fit the object.
1836  */
1837 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1838                                 int max_order, int fract_leftover)
1839 {
1840         int order;
1841         int rem;
1842         int min_order = slub_min_order;
1843
1844         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1845                 return get_order(size * 65535) - 1;
1846
1847         for (order = max(min_order,
1848                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1849                         order <= max_order; order++) {
1850
1851                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1852
1853                 if (slab_size < min_objects * size)
1854                         continue;
1855
1856                 rem = slab_size % size;
1857
1858                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1859                         break;
1860
1861         }
1862
1863         return order;
1864 }
1865
1866 static inline int calculate_order(int size)
1867 {
1868         int order;
1869         int min_objects;
1870         int fraction;
1871
1872         /*
1873          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1874          * works by first attempting to generate a layout with
1875          * the best configuration and backing off gradually.
1876          *
1877          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1878          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1879          */
1880         min_objects = slub_min_objects;
1881         while (min_objects > 1) {
1882                 fraction = 8;
1883                 while (fraction >= 4) {
1884                         order = slab_order(size, min_objects,
1885                                                 slub_max_order, fraction);
1886                         if (order <= slub_max_order)
1887                                 return order;
1888                         fraction /= 2;
1889                 }
1890                 min_objects /= 2;
1891         }
1892
1893         /*
1894          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1895          * lets see if we can place a single object there.
1896          */
1897         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1898         if (order <= slub_max_order)
1899                 return order;
1900
1901         /*
1902          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1903          */
1904         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1905         if (order <= MAX_ORDER)
1906                 return order;
1907         return -ENOSYS;
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1912  */
1913 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1914                 unsigned long align, unsigned long size)
1915 {
1916         /*
1917          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1918          * suggestion if the object is sufficiently large.
1919          *
1920          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1921          * alignment though. If that is greater then use it.
1922          */
1923         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1924                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1925                 while (size <= ralign / 2)
1926                         ralign /= 2;
1927                 align = max(align, ralign);
1928         }
1929
1930         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1931                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1932
1933         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1934 }
1935
1936 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1937                         struct kmem_cache_cpu *c)
1938 {
1939         c->page = NULL;
1940         c->freelist = NULL;
1941         c->node = 0;
1942         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1943         c->objsize = s->objsize;
1944 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1945         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1946 #endif
1947 }
1948
1949 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1950 {
1951         n->nr_partial = 0;
1952         spin_lock_init(&n->list_lock);
1953         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1954 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1955         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1956         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1957 #endif
1958 }
1959
1960 #ifdef CONFIG_SMP
1961 /*
1962  * Per cpu array for per cpu structures.
1963  *
1964  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1965  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1966  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1967  * beneficial for the kmalloc caches.
1968  *
1969  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1970  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1971  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1972  *
1973  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1974  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1975  */
1976 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1977
1978 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1979                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1980
1981 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1982 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1983
1984 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1985                                                         int cpu, gfp_t flags)
1986 {
1987         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1988
1989         if (c)
1990                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1991                                 (void *)c->freelist;
1992         else {
1993                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1994                 c = kmalloc_node(
1995                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1996                         flags, cpu_to_node(cpu));
1997                 if (!c)
1998                         return NULL;
1999         }
2000
2001         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2002         return c;
2003 }
2004
2005 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2006 {
2007         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2008                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2009                 kfree(c);
2010                 return;
2011         }
2012         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2013         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2014 }
2015
2016 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2017 {
2018         int cpu;
2019
2020         for_each_online_cpu(cpu) {
2021                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2022
2023                 if (c) {
2024                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2025                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2026                 }
2027         }
2028 }
2029
2030 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2031 {
2032         int cpu;
2033
2034         for_each_online_cpu(cpu) {
2035                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2036
2037                 if (c)
2038                         continue;
2039
2040                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2041                 if (!c) {
2042                         free_kmem_cache_cpus(s);
2043                         return 0;
2044                 }
2045                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2046         }
2047         return 1;
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Initialize the per cpu array.
2052  */
2053 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2054 {
2055         int i;
2056
2057         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2058                 return;
2059
2060         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2061                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2062
2063         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2064 }
2065
2066 static void __init init_alloc_cpu(void)
2067 {
2068         int cpu;
2069
2070         for_each_online_cpu(cpu)
2071                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2072   }
2073
2074 #else
2075 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2076 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2077
2078 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2079 {
2080         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2081         return 1;
2082 }
2083 #endif
2084
2085 #ifdef CONFIG_NUMA
2086 /*
2087  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2088  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2089  * possible.
2090  *
2091  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2092  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2093  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2094  */
2095 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2096                                                            int node)
2097 {
2098         struct page *page;
2099         struct kmem_cache_node *n;
2100         unsigned long flags;
2101
2102         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2103
2104         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2105
2106         BUG_ON(!page);
2107         if (page_to_nid(page) != node) {
2108                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2109                                 "node %d\n", node);
2110                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2111                                 "in order to be able to continue\n");
2112         }
2113
2114         n = page->freelist;
2115         BUG_ON(!n);
2116         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2117         page->inuse++;
2118         kmalloc_caches->node[node] = n;
2119 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2120         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2121         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2122 #endif
2123         init_kmem_cache_node(n);
2124         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node);
2125
2126         /*
2127          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2128          * so even though there cannot be a race this early in
2129          * the boot sequence, we still disable irqs.
2130          */
2131         local_irq_save(flags);
2132         add_partial(n, page, 0);
2133         local_irq_restore(flags);
2134         return n;
2135 }
2136
2137 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2138 {
2139         int node;
2140
2141         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2142                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2143                 if (n && n != &s->local_node)
2144                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2145                 s->node[node] = NULL;
2146         }
2147 }
2148
2149 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2150 {
2151         int node;
2152         int local_node;
2153
2154         if (slab_state >= UP)
2155                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2156         else
2157                 local_node = 0;
2158
2159         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2160                 struct kmem_cache_node *n;
2161
2162                 if (local_node == node)
2163                         n = &s->local_node;
2164                 else {
2165                         if (slab_state == DOWN) {
2166                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2167                                                                 node);
2168                                 continue;
2169                         }
2170                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2171                                                         gfpflags, node);
2172
2173                         if (!n) {
2174                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2175                                 return 0;
2176                         }
2177
2178                 }
2179                 s->node[node] = n;
2180                 init_kmem_cache_node(n);
2181         }
2182         return 1;
2183 }
2184 #else
2185 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2186 {
2187 }
2188
2189 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2190 {
2191         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2192         return 1;
2193 }
2194 #endif
2195
2196 /*
2197  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2198  * a slab object.
2199  */
2200 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2201 {
2202         unsigned long flags = s->flags;
2203         unsigned long size = s->objsize;
2204         unsigned long align = s->align;
2205
2206         /*
2207          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2208          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2209          * the possible location of the free pointer.
2210          */
2211         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2212
2213 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2214         /*
2215          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2216          * the slab may touch the object after free or before allocation
2217          * then we should never poison the object itself.
2218          */
2219         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2220                         !s->ctor)
2221                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2222         else
2223                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2224
2225
2226         /*
2227          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2228          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2229          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2230          */
2231         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2232                 size += sizeof(void *);
2233 #endif
2234
2235         /*
2236          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2237          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2238          */
2239         s->inuse = size;
2240
2241         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2242                 s->ctor)) {
2243                 /*
2244                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2245                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2246                  * kmem_cache_free.
2247                  *
2248                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2249                  * destructor or are poisoning the objects.
2250                  */
2251                 s->offset = size;
2252                 size += sizeof(void *);
2253         }
2254
2255 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2256         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2257                 /*
2258                  * Need to store information about allocs and frees after
2259                  * the object.
2260                  */
2261                 size += 2 * sizeof(struct track);
2262
2263         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2264                 /*
2265                  * Add some empty padding so that we can catch
2266                  * overwrites from earlier objects rather than let
2267                  * tracking information or the free pointer be
2268                  * corrupted if an user writes before the start
2269                  * of the object.
2270                  */
2271                 size += sizeof(void *);
2272 #endif
2273
2274         /*
2275          * Determine the alignment based on various parameters that the
2276          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2277          * on bootup.
2278          */
2279         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2280
2281         /*
2282          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2283          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2284          * each object to conform to the alignment.
2285          */
2286         size = ALIGN(size, align);
2287         s->size = size;
2288
2289         if ((flags & __KMALLOC_CACHE) &&
2290                         PAGE_SIZE / size < slub_min_objects) {
2291                 /*
2292                  * Kmalloc cache that would not have enough objects in
2293                  * an order 0 page. Kmalloc slabs can fallback to
2294                  * page allocator order 0 allocs so take a reasonably large
2295                  * order that will allows us a good number of objects.
2296                  */
2297                 s->order = max(slub_max_order, PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER);
2298                 s->flags |= __PAGE_ALLOC_FALLBACK;
2299                 s->allocflags |= __GFP_NOWARN;
2300         } else
2301                 s->order = calculate_order(size);
2302
2303         if (s->order < 0)
2304                 return 0;
2305
2306         s->allocflags = 0;
2307         if (s->order)
2308                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2309
2310         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2311                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2312
2313         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2314                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2315
2316         /*
2317          * Determine the number of objects per slab
2318          */
2319         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2320
2321         return !!s->objects;
2322
2323 }
2324
2325 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2326                 const char *name, size_t size,
2327                 size_t align, unsigned long flags,
2328                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2329 {
2330         memset(s, 0, kmem_size);
2331         s->name = name;
2332         s->ctor = ctor;
2333         s->objsize = size;
2334         s->align = align;
2335         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2336
2337         if (!calculate_sizes(s))
2338                 goto error;
2339
2340         s->refcount = 1;
2341 #ifdef CONFIG_NUMA
2342         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2343 #endif
2344         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2345                 goto error;
2346
2347         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2348                 return 1;
2349         free_kmem_cache_nodes(s);
2350 error:
2351         if (flags & SLAB_PANIC)
2352                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2353                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2354                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2355                         s->offset, flags);
2356         return 0;
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Check if a given pointer is valid
2361  */
2362 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2363 {
2364         struct page *page;
2365
2366         page = get_object_page(object);
2367
2368         if (!page || s != page->slab)
2369                 /* No slab or wrong slab */
2370                 return 0;
2371
2372         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2373                 return 0;
2374
2375         /*
2376          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2377          * But this would be too expensive and it seems that the main
2378          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2379          * to a certain slab.
2380          */
2381         return 1;
2382 }
2383 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2384
2385 /*
2386  * Determine the size of a slab object
2387  */
2388 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2389 {
2390         return s->objsize;
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2393
2394 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2395 {
2396         return s->name;
2397 }
2398 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2399
2400 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2401                                                         const char *text)
2402 {
2403 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2404         void *addr = page_address(page);
2405         void *p;
2406         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2407
2408         bitmap_zero(map, page->objects);
2409         slab_err(s, page, "%s", text);
2410         slab_lock(page);
2411         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2412                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2413
2414         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2415
2416                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2417                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2418                                                         p, p - addr);
2419                         print_tracking(s, p);
2420                 }
2421         }
2422         slab_unlock(page);
2423 #endif
2424 }
2425
2426 /*
2427  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2428  */
2429 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2430 {
2431         unsigned long flags;
2432         struct page *page, *h;
2433
2434         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2435         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2436                 if (!page->inuse) {
2437                         list_del(&page->lru);
2438                         discard_slab(s, page);
2439                         n->nr_partial--;
2440                 } else {
2441                         list_slab_objects(s, page,
2442                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2443                 }
2444         }
2445         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Release all resources used by a slab cache.
2450  */
2451 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2452 {
2453         int node;
2454
2455         flush_all(s);
2456
2457         /* Attempt to free all objects */
2458         free_kmem_cache_cpus(s);
2459         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2460                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2461
2462                 free_partial(s, n);
2463                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2464                         return 1;
2465         }
2466         free_kmem_cache_nodes(s);
2467         return 0;
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2472  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2473  */
2474 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2475 {
2476         down_write(&slub_lock);
2477         s->refcount--;
2478         if (!s->refcount) {
2479                 list_del(&s->list);
2480                 up_write(&slub_lock);
2481                 if (kmem_cache_close(s)) {
2482                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2483                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2484                         dump_stack();
2485                 }
2486                 sysfs_slab_remove(s);
2487         } else
2488                 up_write(&slub_lock);
2489 }
2490 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2491
2492 /********************************************************************
2493  *              Kmalloc subsystem
2494  *******************************************************************/
2495
2496 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2497 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2498
2499 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2500 {
2501         get_option(&str, &slub_min_order);
2502
2503         return 1;
2504 }
2505
2506 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2507
2508 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2509 {
2510         get_option(&str, &slub_max_order);
2511
2512         return 1;
2513 }
2514
2515 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2516
2517 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2518 {
2519         get_option(&str, &slub_min_objects);
2520
2521         return 1;
2522 }
2523
2524 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2525
2526 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2527 {
2528         slub_nomerge = 1;
2529         return 1;
2530 }
2531
2532 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2533
2534 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2535                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2536 {
2537         unsigned int flags = 0;
2538
2539         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2540                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2541
2542         down_write(&slub_lock);
2543         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2544                         flags | __KMALLOC_CACHE, NULL))
2545                 goto panic;
2546
2547         list_add(&s->list, &slab_caches);
2548         up_write(&slub_lock);
2549         if (sysfs_slab_add(s))
2550                 goto panic;
2551         return s;
2552
2553 panic:
2554         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2555 }
2556
2557 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2558 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2559
2560 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2561 {
2562         struct kmem_cache *s;
2563
2564         down_write(&slub_lock);
2565         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2566                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2567                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2568                         sysfs_slab_add(s);
2569                 }
2570         }
2571         up_write(&slub_lock);
2572 }
2573
2574 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2575
2576 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2577 {
2578         struct kmem_cache *s;
2579         char *text;
2580         size_t realsize;
2581
2582         s = kmalloc_caches_dma[index];
2583         if (s)
2584                 return s;
2585
2586         /* Dynamically create dma cache */
2587         if (flags & __GFP_WAIT)
2588                 down_write(&slub_lock);
2589         else {
2590                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2591                         goto out;
2592         }
2593
2594         if (kmalloc_caches_dma[index])
2595                 goto unlock_out;
2596
2597         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2598         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2599                          (unsigned int)realsize);
2600         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2601
2602         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2603                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2604                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2605                 kfree(s);
2606                 kfree(text);
2607                 goto unlock_out;
2608         }
2609
2610         list_add(&s->list, &slab_caches);
2611         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2612
2613         schedule_work(&sysfs_add_work);
2614
2615 unlock_out:
2616         up_write(&slub_lock);
2617 out:
2618         return kmalloc_caches_dma[index];
2619 }
2620 #endif
2621
2622 /*
2623  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2624  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2625  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2626  * fls.
2627  */
2628 static s8 size_index[24] = {
2629         3,      /* 8 */
2630         4,      /* 16 */
2631         5,      /* 24 */
2632         5,      /* 32 */
2633         6,      /* 40 */
2634         6,      /* 48 */
2635         6,      /* 56 */
2636         6,      /* 64 */
2637         1,      /* 72 */
2638         1,      /* 80 */
2639         1,      /* 88 */
2640         1,      /* 96 */
2641         7,      /* 104 */
2642         7,      /* 112 */
2643         7,      /* 120 */
2644         7,      /* 128 */
2645         2,      /* 136 */
2646         2,      /* 144 */
2647         2,      /* 152 */
2648         2,      /* 160 */
2649         2,      /* 168 */
2650         2,      /* 176 */
2651         2,      /* 184 */
2652         2       /* 192 */
2653 };
2654
2655 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2656 {
2657         int index;
2658
2659         if (size <= 192) {
2660                 if (!size)
2661                         return ZERO_SIZE_PTR;
2662
2663                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2664         } else
2665                 index = fls(size - 1);
2666
2667 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2668         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2669                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2670
2671 #endif
2672         return &kmalloc_caches[index];
2673 }
2674
2675 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2676 {
2677         struct kmem_cache *s;
2678
2679         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2680                 return kmalloc_large(size, flags);
2681
2682         s = get_slab(size, flags);
2683
2684         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2685                 return s;
2686
2687         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2690
2691 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2692 {
2693         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2694                                                 get_order(size));
2695
2696         if (page)
2697                 return page_address(page);
2698         else
2699                 return NULL;
2700 }
2701
2702 #ifdef CONFIG_NUMA
2703 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2704 {
2705         struct kmem_cache *s;
2706
2707         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2708                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2709
2710         s = get_slab(size, flags);
2711
2712         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2713                 return s;
2714
2715         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2718 #endif
2719
2720 size_t ksize(const void *object)
2721 {
2722         struct page *page;
2723         struct kmem_cache *s;
2724
2725         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2726                 return 0;
2727
2728         page = virt_to_head_page(object);
2729
2730         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2731                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2732
2733         s = page->slab;
2734
2735 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2736         /*
2737          * Debugging requires use of the padding between object
2738          * and whatever may come after it.
2739          */
2740         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2741                 return s->objsize;
2742
2743 #endif
2744         /*
2745          * If we have the need to store the freelist pointer
2746          * back there or track user information then we can
2747          * only use the space before that information.
2748          */
2749         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2750                 return s->inuse;
2751         /*
2752          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2753          */
2754         return s->size;
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2757
2758 void kfree(const void *x)
2759 {
2760         struct page *page;
2761         void *object = (void *)x;
2762
2763         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2764                 return;
2765
2766         page = virt_to_head_page(x);
2767         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2768                 put_page(page);
2769                 return;
2770         }
2771         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2774
2775 /*
2776  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2777  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2778  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2779  * and thus they can be removed from the partial lists.
2780  *
2781  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2782  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2783  * are freed in them.
2784  */
2785 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2786 {
2787         int node;
2788         int i;
2789         struct kmem_cache_node *n;
2790         struct page *page;
2791         struct page *t;
2792         struct list_head *slabs_by_inuse =
2793                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2794         unsigned long flags;
2795
2796         if (!slabs_by_inuse)
2797                 return -ENOMEM;
2798
2799         flush_all(s);
2800         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2801                 n = get_node(s, node);
2802
2803                 if (!n->nr_partial)
2804                         continue;
2805
2806                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2807                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2808
2809                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2810
2811                 /*
2812                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2813                  *
2814                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2815                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2816                  */
2817                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2818                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2819                                 /*
2820                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2821                                  * may have freed the last object and be
2822                                  * waiting to release the slab.
2823                                  */
2824                                 list_del(&page->lru);
2825                                 n->nr_partial--;
2826                                 slab_unlock(page);
2827                                 discard_slab(s, page);
2828                         } else {
2829                                 list_move(&page->lru,
2830                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2831                         }
2832                 }
2833
2834                 /*
2835                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2836                  * first and the least used slabs at the end.
2837                  */
2838                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2839                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2840
2841                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2842         }
2843
2844         kfree(slabs_by_inuse);
2845         return 0;
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2848
2849 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2850 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2851 {
2852         struct kmem_cache *s;
2853
2854         down_read(&slub_lock);
2855         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2856                 kmem_cache_shrink(s);
2857         up_read(&slub_lock);
2858
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2863 {
2864         struct kmem_cache_node *n;
2865         struct kmem_cache *s;
2866         struct memory_notify *marg = arg;
2867         int offline_node;
2868
2869         offline_node = marg->status_change_nid;
2870
2871         /*
2872          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2873          * for it yet.
2874          */
2875         if (offline_node < 0)
2876                 return;
2877
2878         down_read(&slub_lock);
2879         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2880                 n = get_node(s, offline_node);
2881                 if (n) {
2882                         /*
2883                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2884                          * that is going down. We were unable to free them,
2885                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2886                          * callback. So, we must fail.
2887                          */
2888                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2889
2890                         s->node[offline_node] = NULL;
2891                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2892                 }
2893         }
2894         up_read(&slub_lock);
2895 }
2896
2897 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2898 {
2899         struct kmem_cache_node *n;
2900         struct kmem_cache *s;
2901         struct memory_notify *marg = arg;
2902         int nid = marg->status_change_nid;
2903         int ret = 0;
2904
2905         /*
2906          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2907          * already created. Nothing to do.
2908          */
2909         if (nid < 0)
2910                 return 0;
2911
2912         /*
2913          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2914          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2915          * online.
2916          */
2917         down_read(&slub_lock);
2918         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2919                 /*
2920                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2921                  *      since memory is not yet available from the node that
2922                  *      is brought up.
2923                  */
2924                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2925                 if (!n) {
2926                         ret = -ENOMEM;
2927                         goto out;
2928                 }
2929                 init_kmem_cache_node(n);
2930                 s->node[nid] = n;
2931         }
2932 out:
2933         up_read(&slub_lock);
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2938                                 unsigned long action, void *arg)
2939 {
2940         int ret = 0;
2941
2942         switch (action) {
2943         case MEM_GOING_ONLINE:
2944                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2945                 break;
2946         case MEM_GOING_OFFLINE:
2947                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2948                 break;
2949         case MEM_OFFLINE:
2950         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2951                 slab_mem_offline_callback(arg);
2952                 break;
2953         case MEM_ONLINE:
2954         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2955                 break;
2956         }
2957
2958         ret = notifier_from_errno(ret);
2959         return ret;
2960 }
2961
2962 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2963
2964 /********************************************************************
2965  *                      Basic setup of slabs
2966  *******************************************************************/
2967
2968 void __init kmem_cache_init(void)
2969 {
2970         int i;
2971         int caches = 0;
2972
2973         init_alloc_cpu();
2974
2975 #ifdef CONFIG_NUMA
2976         /*
2977          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2978          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2979          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2980          */
2981         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2982                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2983         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2984         caches++;
2985
2986         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2987 #endif
2988
2989         /* Able to allocate the per node structures */
2990         slab_state = PARTIAL;
2991
2992         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2993         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2994                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2995                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2996                 caches++;
2997         }
2998         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2999                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3000                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3001                 caches++;
3002         }
3003
3004         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
3005                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3006                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3007                 caches++;
3008         }
3009
3010
3011         /*
3012          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3013          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3014          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3015          *
3016          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3017          * handle the index determination for the smaller caches.
3018          *
3019          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3020          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3021          */
3022         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3023                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3024
3025         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3026                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3027
3028         slab_state = UP;
3029
3030         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3031         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3032                 kmalloc_caches[i]. name =
3033                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3034
3035 #ifdef CONFIG_SMP
3036         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3037         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3038                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3039 #else
3040         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3041 #endif
3042
3043         printk(KERN_INFO
3044                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3045                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3046                 caches, cache_line_size(),
3047                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3048                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Find a mergeable slab cache
3053  */
3054 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3055 {
3056         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3057                 return 1;
3058
3059         if ((s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK))
3060                 return 1;
3061
3062         if (s->ctor)
3063                 return 1;
3064
3065         /*
3066          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3067          */
3068         if (s->refcount < 0)
3069                 return 1;
3070
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3075                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3076                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3077 {
3078         struct kmem_cache *s;
3079
3080         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3081                 return NULL;
3082
3083         if (ctor)
3084                 return NULL;
3085
3086         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3087         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3088         size = ALIGN(size, align);
3089         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3090
3091         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3092                 if (slab_unmergeable(s))
3093                         continue;
3094
3095                 if (size > s->size)
3096                         continue;
3097
3098                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3099                                 continue;
3100                 /*
3101                  * Check if alignment is compatible.
3102                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3103                  */
3104                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3105                         continue;
3106
3107                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3108                         continue;
3109
3110                 return s;
3111         }
3112         return NULL;
3113 }
3114
3115 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3116                 size_t align, unsigned long flags,
3117                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3118 {
3119         struct kmem_cache *s;
3120
3121         down_write(&slub_lock);
3122         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3123         if (s) {
3124                 int cpu;
3125
3126                 s->refcount++;
3127                 /*
3128                  * Adjust the object sizes so that we clear
3129                  * the complete object on kzalloc.
3130                  */
3131                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3132
3133                 /*
3134                  * And then we need to update the object size in the
3135                  * per cpu structures
3136                  */
3137                 for_each_online_cpu(cpu)
3138                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3139
3140                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3141                 up_write(&slub_lock);
3142
3143                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3144                         goto err;
3145                 return s;
3146         }
3147
3148         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3149         if (s) {
3150                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3151                                 size, align, flags, ctor)) {
3152                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3153                         up_write(&slub_lock);
3154                         if (sysfs_slab_add(s))
3155                                 goto err;
3156                         return s;
3157                 }
3158                 kfree(s);
3159         }
3160         up_write(&slub_lock);
3161
3162 err:
3163         if (flags & SLAB_PANIC)
3164                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3165         else
3166                 s = NULL;
3167         return s;
3168 }
3169 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3170
3171 #ifdef CONFIG_SMP
3172 /*
3173  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3174  * necessary.
3175  */
3176 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3177                 unsigned long action, void *hcpu)
3178 {
3179         long cpu = (long)hcpu;
3180         struct kmem_cache *s;
3181         unsigned long flags;
3182
3183         switch (action) {
3184         case CPU_UP_PREPARE:
3185         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3186                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3187                 down_read(&slub_lock);
3188                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3189                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3190                                                         GFP_KERNEL);
3191                 up_read(&slub_lock);
3192                 break;
3193
3194         case CPU_UP_CANCELED:
3195         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3196         case CPU_DEAD:
3197         case CPU_DEAD_FROZEN:
3198                 down_read(&slub_lock);
3199                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3200                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3201
3202                         local_irq_save(flags);
3203                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3204                         local_irq_restore(flags);
3205                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3206                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3207                 }
3208                 up_read(&slub_lock);
3209                 break;
3210         default:
3211                 break;
3212         }
3213         return NOTIFY_OK;
3214 }
3215
3216 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3217         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3218 };
3219
3220 #endif
3221
3222 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3223 {
3224         struct kmem_cache *s;
3225
3226         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3227                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3228
3229         s = get_slab(size, gfpflags);
3230
3231         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3232                 return s;
3233
3234         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3235 }
3236
3237 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3238                                         int node, void *caller)
3239 {
3240         struct kmem_cache *s;
3241
3242         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3243                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3244
3245         s = get_slab(size, gfpflags);
3246
3247         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3248                 return s;
3249
3250         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3251 }
3252
3253 #if (defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)) || defined(CONFIG_SLABINFO)
3254 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3255 {
3256         unsigned long flags;
3257         unsigned long x = 0;
3258         struct page *page;
3259
3260         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3261         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3262                 x += page->inuse;
3263         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3264         return x;
3265 }
3266 #endif
3267
3268 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3269 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3270                                                 unsigned long *map)
3271 {
3272         void *p;
3273         void *addr = page_address(page);
3274
3275         if (!check_slab(s, page) ||
3276                         !on_freelist(s, page, NULL))
3277                 return 0;
3278
3279         /* Now we know that a valid freelist exists */
3280         bitmap_zero(map, page->objects);
3281
3282         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3283                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3284                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3285                         return 0;
3286         }
3287
3288         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3289                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3290                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3291                                 return 0;
3292         return 1;
3293 }
3294
3295 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3296                                                 unsigned long *map)
3297 {
3298         if (slab_trylock(page)) {
3299                 validate_slab(s, page, map);
3300                 slab_unlock(page);
3301         } else
3302                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3303                         s->name, page);
3304
3305         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3306                 if (!SlabDebug(page))
3307                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3308                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3309         } else {
3310                 if (SlabDebug(page))
3311                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3312                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3313         }
3314 }
3315
3316 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3317                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3318 {
3319         unsigned long count = 0;
3320         struct page *page;
3321         unsigned long flags;
3322
3323         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3324
3325         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3326                 validate_slab_slab(s, page, map);
3327                 count++;
3328         }
3329         if (count != n->nr_partial)
3330                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3331                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3332
3333         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3334                 goto out;
3335
3336         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3337                 validate_slab_slab(s, page, map);
3338                 count++;
3339         }
3340         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3341                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3342                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3343                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3344
3345 out:
3346         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3347         return count;
3348 }
3349
3350 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3351 {
3352         int node;
3353         unsigned long count = 0;
3354         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3355                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3356
3357         if (!map)
3358                 return -ENOMEM;
3359
3360         flush_all(s);
3361         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3362                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3363
3364                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3365         }
3366         kfree(map);
3367         return count;
3368 }
3369
3370 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3371 static void resiliency_test(void)
3372 {
3373         u8 *p;
3374
3375         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3376         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3377         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3378
3379         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3380         p[16] = 0x12;
3381         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3382                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3383
3384         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3385
3386         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3387         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3388         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3389         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3390                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3391         printk(KERN_ERR
3392                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3393
3394         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3395         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3396         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3397         *p = 0x56;
3398         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3399                                                                         p);
3400         printk(KERN_ERR
3401                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3402         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3403
3404         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3405         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3406         kfree(p);
3407         *p = 0x78;
3408         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3409         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3410
3411         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3412         kfree(p);
3413         p[50] = 0x9a;
3414         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3415                         p);
3416         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3417
3418         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3419         kfree(p);
3420         p[512] = 0xab;
3421         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3422         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3423 }
3424 #else
3425 static void resiliency_test(void) {};
3426 #endif
3427
3428 /*
3429  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3430  * and freed.
3431  */
3432
3433 struct location {
3434         unsigned long count;
3435         void *addr;
3436         long long sum_time;
3437         long min_time;
3438         long max_time;
3439         long min_pid;
3440         long max_pid;
3441         cpumask_t cpus;
3442         nodemask_t nodes;
3443 };
3444
3445 struct loc_track {
3446         unsigned long max;
3447         unsigned long count;
3448         struct location *loc;
3449 };
3450
3451 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3452 {
3453         if (t->max)
3454                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3455                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3456 }
3457
3458 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3459 {
3460         struct location *l;
3461         int order;
3462
3463         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3464
3465         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3466         if (!l)
3467                 return 0;
3468
3469         if (t->count) {
3470                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3471                 free_loc_track(t);
3472         }
3473         t->max = max;
3474         t->loc = l;
3475         return 1;
3476 }
3477
3478 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3479                                 const struct track *track)
3480 {
3481         long start, end, pos;
3482         struct location *l;
3483         void *caddr;
3484         unsigned long age = jiffies - track->when;
3485
3486         start = -1;
3487         end = t->count;
3488
3489         for ( ; ; ) {
3490                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3491
3492                 /*
3493                  * There is nothing at "end". If we end up there
3494                  * we need to add something to before end.
3495                  */
3496                 if (pos == end)
3497                         break;
3498
3499                 caddr = t->loc[pos].addr;
3500                 if (track->addr == caddr) {
3501
3502                         l = &t->loc[pos];
3503                         l->count++;
3504                         if (track->when) {
3505                                 l->sum_time += age;
3506                                 if (age < l->min_time)
3507                                         l->min_time = age;
3508                                 if (age > l->max_time)
3509                                         l->max_time = age;
3510
3511                                 if (track->pid < l->min_pid)
3512                                         l->min_pid = track->pid;
3513                                 if (track->pid > l->max_pid)
3514                                         l->max_pid = track->pid;
3515
3516                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3517                         }
3518                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3519                         return 1;
3520                 }
3521
3522                 if (track->addr < caddr)
3523                         end = pos;
3524                 else
3525                         start = pos;
3526         }
3527
3528         /*
3529          * Not found. Insert new tracking element.
3530          */
3531         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3532                 return 0;
3533
3534         l = t->loc + pos;
3535         if (pos < t->count)
3536                 memmove(l + 1, l,
3537                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3538         t->count++;
3539         l->count = 1;
3540         l->addr = track->addr;
3541         l->sum_time = age;
3542         l->min_time = age;
3543         l->max_time = age;
3544         l->min_pid = track->pid;
3545         l->max_pid = track->pid;
3546         cpus_clear(l->cpus);
3547         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3548         nodes_clear(l->nodes);
3549         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3550         return 1;
3551 }
3552
3553 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3554                 struct page *page, enum track_item alloc)
3555 {
3556         void *addr = page_address(page);
3557         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3558         void *p;
3559
3560         bitmap_zero(map, page->objects);
3561         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3562                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3563
3564         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3565                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3566                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3567 }
3568
3569 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3570                                         enum track_item alloc)
3571 {
3572         int len = 0;
3573         unsigned long i;
3574         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3575         int node;
3576
3577         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3578                         GFP_TEMPORARY))
3579                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3580
3581         /* Push back cpu slabs */
3582         flush_all(s);
3583
3584         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3585                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3586                 unsigned long flags;
3587                 struct page *page;
3588
3589                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3590                         continue;
3591
3592                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3593                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3594                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3595                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3596                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3597                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3598         }
3599
3600         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3601                 struct location *l = &t.loc[i];
3602
3603                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3604                         break;
3605                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3606
3607                 if (l->addr)
3608                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3609                 else
3610                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3611
3612                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3613                         unsigned long remainder;
3614
3615                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3616                         l->min_time,
3617                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3618                         l->max_time);
3619                 } else
3620                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3621                                 l->min_time);
3622
3623                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3624                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3625                                 l->min_pid, l->max_pid);
3626                 else
3627                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3628                                 l->min_pid);
3629
3630                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3631                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3632                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3633                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3634                                         l->cpus);
3635                 }
3636
3637                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3638                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3639                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3640                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3641                                         l->nodes);
3642                 }
3643
3644                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3645         }
3646
3647         free_loc_track(&t);
3648         if (!t.count)
3649                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3650         return len;
3651 }
3652
3653 enum slab_stat_type {
3654         SL_FULL,
3655         SL_PARTIAL,
3656         SL_CPU,
3657         SL_OBJECTS
3658 };
3659
3660 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3661 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3662 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3663 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3664
3665 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3666                             char *buf, unsigned long flags)
3667 {
3668         unsigned long total = 0;
3669         int cpu;
3670         int node;
3671         int x;
3672         unsigned long *nodes;
3673         unsigned long *per_cpu;
3674
3675         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3676         if (!nodes)
3677                 return -ENOMEM;
3678         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3679
3680         for_each_possible_cpu(cpu) {
3681                 struct page *page;
3682                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3683
3684                 if (!c)
3685                         continue;
3686
3687                 page = c->page;
3688                 node = c->node;
3689                 if (node < 0)
3690                         continue;
3691                 if (page) {
3692                         if (flags & SO_CPU) {
3693                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3694                                         x = page->inuse;
3695                                 else
3696                                         x = 1;
3697                                 total += x;
3698                                 nodes[node] += x;
3699                         }
3700                         per_cpu[node]++;
3701                 }
3702         }
3703
3704         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3705                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3706
3707                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3708                         if (flags & SO_OBJECTS)
3709                                 x = count_partial(n);
3710                         else
3711                                 x = n->nr_partial;
3712                         total += x;
3713                         nodes[node] += x;
3714                 }
3715
3716                 if (flags & SO_FULL) {
3717                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3718                                         - per_cpu[node]
3719                                         - n->nr_partial;
3720
3721                         if (flags & SO_OBJECTS)
3722                                 x = full_slabs * s->objects;
3723                         else
3724                                 x = full_slabs;
3725                         total += x;
3726                         nodes[node] += x;
3727                 }
3728         }
3729
3730         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3731 #ifdef CONFIG_NUMA
3732         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3733                 if (nodes[node])
3734                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3735                                         node, nodes[node]);
3736 #endif
3737         kfree(nodes);
3738         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3739 }
3740
3741 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3742 {
3743         int node;
3744         int cpu;
3745
3746         for_each_possible_cpu(cpu) {
3747                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3748
3749                 if (c && c->page)
3750                         return 1;
3751         }
3752
3753         for_each_online_node(node) {
3754                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3755
3756                 if (!n)
3757                         continue;
3758
3759                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3760                         return 1;
3761         }
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3766 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3767
3768 struct slab_attribute {
3769         struct attribute attr;
3770         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3771         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3772 };
3773
3774 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3775         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3776
3777 #define SLAB_ATTR(_name) \
3778         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3779         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3780
3781 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3782 {
3783         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3784 }
3785 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3786
3787 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3788 {
3789         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3790 }
3791 SLAB_ATTR_RO(align);
3792
3793 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3794 {
3795         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3796 }
3797 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3798
3799 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3800 {
3801         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3802 }
3803 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3804
3805 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3806 {
3807         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3808 }
3809 SLAB_ATTR_RO(order);
3810
3811 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3812 {
3813         if (s->ctor) {
3814                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3815
3816                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3817         }
3818         return 0;
3819 }
3820 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3821
3822 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3823 {
3824         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3825 }
3826 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3827
3828 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3829 {
3830         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3831 }
3832 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3833
3834 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3835 {
3836         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3837 }
3838 SLAB_ATTR_RO(partial);
3839
3840 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3841 {
3842         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3843 }
3844 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3845
3846 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3847 {
3848         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3849 }
3850 SLAB_ATTR_RO(objects);
3851
3852 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3853 {
3854         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3855 }
3856
3857 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3858                                 const char *buf, size_t length)
3859 {
3860         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3861         if (buf[0] == '1')
3862                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3863         return length;
3864 }
3865 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3866
3867 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3868 {
3869         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3870 }
3871
3872 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3873                                                         size_t length)
3874 {
3875         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3876         if (buf[0] == '1')
3877                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3878         return length;
3879 }
3880 SLAB_ATTR(trace);
3881
3882 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3883 {
3884         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3885 }
3886
3887 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3888                                 const char *buf, size_t length)
3889 {
3890         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3891         if (buf[0] == '1')
3892                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3893         return length;
3894 }
3895 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3896
3897 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3898 {
3899         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3900 }
3901 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3902
3903 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3904 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3905 {
3906         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3907 }
3908 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3909 #endif
3910
3911 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3912 {
3913         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3914 }
3915 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3916
3917 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3918 {
3919         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3920 }
3921
3922 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3923                                 const char *buf, size_t length)
3924 {
3925         if (any_slab_objects(s))
3926                 return -EBUSY;
3927
3928         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3929         if (buf[0] == '1')
3930                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3931         calculate_sizes(s);
3932         return length;
3933 }
3934 SLAB_ATTR(red_zone);
3935
3936 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3937 {
3938         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3939 }
3940
3941 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3942                                 const char *buf, size_t length)
3943 {
3944         if (any_slab_objects(s))
3945                 return -EBUSY;
3946
3947         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3948         if (buf[0] == '1')
3949                 s->flags |= SLAB_POISON;
3950         calculate_sizes(s);
3951         return length;
3952 }
3953 SLAB_ATTR(poison);
3954
3955 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3956 {
3957         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3958 }
3959
3960 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3961                                 const char *buf, size_t length)
3962 {
3963         if (any_slab_objects(s))
3964                 return -EBUSY;
3965
3966         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3967         if (buf[0] == '1')
3968                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3969         calculate_sizes(s);
3970         return length;
3971 }
3972 SLAB_ATTR(store_user);
3973
3974 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3975 {
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3980                         const char *buf, size_t length)
3981 {
3982         int ret = -EINVAL;
3983
3984         if (buf[0] == '1') {
3985                 ret = validate_slab_cache(s);
3986                 if (ret >= 0)
3987                         ret = length;
3988         }
3989         return ret;
3990 }
3991 SLAB_ATTR(validate);
3992
3993 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3994 {
3995         return 0;
3996 }
3997
3998 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3999                         const char *buf, size_t length)
4000 {
4001         if (buf[0] == '1') {
4002                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4003
4004                 if (rc)
4005                         return rc;
4006         } else
4007                 return -EINVAL;
4008         return length;
4009 }
4010 SLAB_ATTR(shrink);
4011
4012 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4013 {
4014         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4015                 return -ENOSYS;
4016         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4017 }
4018 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4019
4020 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4021 {
4022         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4023                 return -ENOSYS;
4024         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4025 }
4026 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4027
4028 #ifdef CONFIG_NUMA
4029 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4030 {
4031         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4032 }
4033
4034 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4035                                 const char *buf, size_t length)
4036 {
4037         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
4038
4039         if (n < 100)
4040                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
4041         return length;
4042 }
4043 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4044 #endif
4045
4046 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4047 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4048 {
4049         unsigned long sum  = 0;
4050         int cpu;
4051         int len;
4052         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4053
4054         if (!data)
4055                 return -ENOMEM;
4056
4057         for_each_online_cpu(cpu) {
4058                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4059
4060                 data[cpu] = x;
4061                 sum += x;
4062         }
4063
4064         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4065
4066 #ifdef CONFIG_SMP
4067         for_each_online_cpu(cpu) {
4068                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4069                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4070         }
4071 #endif
4072         kfree(data);
4073         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4074 }
4075
4076 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4077 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4078 {                                                               \
4079         return show_stat(s, buf, si);                           \
4080 }                                                               \
4081 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4082
4083 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4084 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4085 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4086 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4087 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4088 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4089 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4090 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4091 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4092 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4093 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4094 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4095 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4096 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4097 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4098 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4099 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4100
4101 #endif
4102
4103 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4104         &slab_size_attr.attr,
4105         &object_size_attr.attr,
4106         &objs_per_slab_attr.attr,
4107         &order_attr.attr,
4108         &objects_attr.attr,
4109         &slabs_attr.attr,
4110         &partial_attr.attr,
4111         &cpu_slabs_attr.attr,
4112         &ctor_attr.attr,
4113         &aliases_attr.attr,
4114         &align_attr.attr,
4115         &sanity_checks_attr.attr,
4116         &trace_attr.attr,
4117         &hwcache_align_attr.attr,
4118         &reclaim_account_attr.attr,
4119         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4120         &red_zone_attr.attr,
4121         &poison_attr.attr,
4122         &store_user_attr.attr,
4123         &validate_attr.attr,
4124         &shrink_attr.attr,
4125         &alloc_calls_attr.attr,
4126         &free_calls_attr.attr,
4127 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4128         &cache_dma_attr.attr,
4129 #endif
4130 #ifdef CONFIG_NUMA
4131         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4132 #endif
4133 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4134         &alloc_fastpath_attr.attr,
4135         &alloc_slowpath_attr.attr,
4136         &free_fastpath_attr.attr,
4137         &free_slowpath_attr.attr,
4138         &free_frozen_attr.attr,
4139         &free_add_partial_attr.attr,
4140         &free_remove_partial_attr.attr,
4141         &alloc_from_partial_attr.attr,
4142         &alloc_slab_attr.attr,
4143         &alloc_refill_attr.attr,
4144         &free_slab_attr.attr,
4145         &cpuslab_flush_attr.attr,
4146         &deactivate_full_attr.attr,
4147         &deactivate_empty_attr.attr,
4148         &deactivate_to_head_attr.attr,
4149         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4150         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4151 #endif
4152         NULL
4153 };
4154
4155 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4156         .attrs = slab_attrs,
4157 };
4158
4159 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4160                                 struct attribute *attr,
4161                                 char *buf)
4162 {
4163         struct slab_attribute *attribute;
4164         struct kmem_cache *s;
4165         int err;
4166
4167         attribute = to_slab_attr(attr);
4168         s = to_slab(kobj);
4169
4170         if (!attribute->show)
4171                 return -EIO;
4172
4173         err = attribute->show(s, buf);
4174
4175         return err;
4176 }
4177
4178 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4179                                 struct attribute *attr,
4180                                 const char *buf, size_t len)
4181 {
4182         struct slab_attribute *attribute;
4183         struct kmem_cache *s;
4184         int err;
4185
4186         attribute = to_slab_attr(attr);
4187         s = to_slab(kobj);
4188
4189         if (!attribute->store)
4190                 return -EIO;
4191
4192         err = attribute->store(s, buf, len);
4193
4194         return err;
4195 }
4196
4197 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4198 {
4199         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4200
4201         kfree(s);
4202 }
4203
4204 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4205         .show = slab_attr_show,
4206         .store = slab_attr_store,
4207 };
4208
4209 static struct kobj_type slab_ktype = {
4210         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4211         .release = kmem_cache_release
4212 };
4213
4214 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4215 {
4216         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4217
4218         if (ktype == &slab_ktype)
4219                 return 1;
4220         return 0;
4221 }
4222
4223 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4224         .filter = uevent_filter,
4225 };
4226
4227 static struct kset *slab_kset;
4228
4229 #define ID_STR_LENGTH 64
4230
4231 /* Create a unique string id for a slab cache:
4232  *
4233  * Format       :[flags-]size
4234  */
4235 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4236 {
4237         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4238         char *p = name;
4239
4240         BUG_ON(!name);
4241
4242         *p++ = ':';
4243         /*
4244          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4245          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4246          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4247          * are matched during merging to guarantee that the id is
4248          * unique.
4249          */
4250         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4251                 *p++ = 'd';
4252         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4253                 *p++ = 'a';
4254         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4255                 *p++ = 'F';
4256         if (p != name + 1)
4257                 *p++ = '-';
4258         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4259         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4260         return name;
4261 }
4262
4263 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4264 {
4265         int err;
4266         const char *name;
4267         int unmergeable;
4268
4269         if (slab_state < SYSFS)
4270                 /* Defer until later */
4271                 return 0;
4272
4273         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4274         if (unmergeable) {
4275                 /*
4276                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4277                  * This is typically the case for debug situations. In that
4278                  * case we can catch duplicate names easily.
4279                  */
4280                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4281                 name = s->name;
4282         } else {
4283                 /*
4284                  * Create a unique name for the slab as a target
4285                  * for the symlinks.
4286                  */
4287                 name = create_unique_id(s);
4288         }
4289
4290         s->kobj.kset = slab_kset;
4291         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4292         if (err) {
4293                 kobject_put(&s->kobj);
4294                 return err;
4295         }
4296
4297         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4298         if (err)
4299                 return err;
4300         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4301         if (!unmergeable) {
4302                 /* Setup first alias */
4303                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4304                 kfree(name);
4305         }
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4310 {
4311         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4312         kobject_del(&s->kobj);
4313         kobject_put(&s->kobj);
4314 }
4315
4316 /*
4317  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4318  * available lest we loose that information.
4319  */
4320 struct saved_alias {
4321         struct kmem_cache *s;
4322         const char *name;
4323         struct saved_alias *next;
4324 };
4325
4326 static struct saved_alias *alias_list;
4327
4328 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4329 {
4330         struct saved_alias *al;
4331
4332         if (slab_state == SYSFS) {
4333                 /*
4334                  * If we have a leftover link then remove it.
4335                  */
4336                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4337                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4338         }
4339
4340         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4341         if (!al)
4342                 return -ENOMEM;
4343
4344         al->s = s;
4345         al->name = name;
4346         al->next = alias_list;
4347         alias_list = al;
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int __init slab_sysfs_init(void)
4352 {
4353         struct kmem_cache *s;
4354         int err;
4355
4356         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4357         if (!slab_kset) {
4358                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4359                 return -ENOSYS;
4360         }
4361
4362         slab_state = SYSFS;
4363
4364         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4365                 err = sysfs_slab_add(s);
4366                 if (err)
4367                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4368                                                 " to sysfs\n", s->name);
4369         }
4370
4371         while (alias_list) {
4372                 struct saved_alias *al = alias_list;
4373
4374                 alias_list = alias_list->next;
4375                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4376                 if (err)
4377                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4378                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4379                 kfree(al);
4380         }
4381
4382         resiliency_test();
4383         return 0;
4384 }
4385
4386 __initcall(slab_sysfs_init);
4387 #endif
4388
4389 /*
4390  * The /proc/slabinfo ABI
4391  */
4392 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4393
4394 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4395                        size_t count, loff_t *ppos)
4396 {
4397         return -EINVAL;
4398 }
4399
4400
4401 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4402 {
4403         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4404         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4405                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4406         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4407         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4408         seq_putc(m, '\n');
4409 }
4410
4411 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4412 {
4413         loff_t n = *pos;
4414
4415         down_read(&slub_lock);
4416         if (!n)
4417                 print_slabinfo_header(m);
4418
4419         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4420 }
4421
4422 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4423 {
4424         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4425 }
4426
4427 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4428 {
4429         up_read(&slub_lock);
4430 }
4431
4432 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4433 {
4434         unsigned long nr_partials = 0;
4435         unsigned long nr_slabs = 0;
4436         unsigned long nr_inuse = 0;
4437         unsigned long nr_objs;
4438         struct kmem_cache *s;
4439         int node;
4440
4441         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4442
4443         for_each_online_node(node) {
4444                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4445
4446                 if (!n)
4447                         continue;
4448
4449                 nr_partials += n->nr_partial;
4450                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4451                 nr_inuse += count_partial(n);
4452         }
4453
4454         nr_objs = nr_slabs * s->objects;
4455         nr_inuse += (nr_slabs - nr_partials) * s->objects;
4456
4457         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4458                    nr_objs, s->size, s->objects, (1 << s->order));
4459         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4460         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4461                    0UL);
4462         seq_putc(m, '\n');
4463         return 0;
4464 }
4465
4466 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4467         .start = s_start,
4468         .next = s_next,
4469         .stop = s_stop,
4470         .show = s_show,
4471 };
4472
4473 #endif /* CONFIG_SLABINFO */