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