slub: Add lock release annotation
[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 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
110                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
111
112 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
113 {
114 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
115         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
116 #else
117         return 0;
118 #endif
119 }
120
121 /*
122  * Issues still to be resolved:
123  *
124  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
125  *
126  * - Variable sizing of the per node arrays
127  */
128
129 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
130 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
131
132 /*
133  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
134  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
135  */
136 #define MIN_PARTIAL 5
137
138 /*
139  * Maximum number of desirable partial slabs.
140  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
141  * sort the partial list by the number of objects in the.
142  */
143 #define MAX_PARTIAL 10
144
145 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
146                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
147
148 /*
149  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
150  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
151  * metadata.
152  */
153 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
154
155 /*
156  * Set of flags that will prevent slab merging
157  */
158 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
159                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
160                 SLAB_FAILSLAB)
161
162 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
163                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
164
165 #define OO_SHIFT        16
166 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
167 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
168
169 /* Internal SLUB flags */
170 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
171
172 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
173
174 #ifdef CONFIG_SMP
175 static struct notifier_block slab_notifier;
176 #endif
177
178 static enum {
179         DOWN,           /* No slab functionality available */
180         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
181         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
182         SYSFS           /* Sysfs up */
183 } slab_state = DOWN;
184
185 /* A list of all slab caches on the system */
186 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
187 static LIST_HEAD(slab_caches);
188
189 /*
190  * Tracking user of a slab.
191  */
192 struct track {
193         unsigned long addr;     /* Called from address */
194         int cpu;                /* Was running on cpu */
195         int pid;                /* Pid context */
196         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
197 };
198
199 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
200
201 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
202 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
203 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
204 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
205
206 #else
207 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
208 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
209                                                         { return 0; }
210 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
211 {
212         kfree(s->name);
213         kfree(s);
214 }
215
216 #endif
217
218 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
219 {
220 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
221         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
222 #endif
223 }
224
225 /********************************************************************
226  *                      Core slab cache functions
227  *******************************************************************/
228
229 int slab_is_available(void)
230 {
231         return slab_state >= UP;
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
235 {
236         return s->node[node];
237 }
238
239 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
240 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
241                                 struct page *page, const void *object)
242 {
243         void *base;
244
245         if (!object)
246                 return 1;
247
248         base = page_address(page);
249         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
250                 (object - base) % s->size) {
251                 return 0;
252         }
253
254         return 1;
255 }
256
257 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
258 {
259         return *(void **)(object + s->offset);
260 }
261
262 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
263 {
264         *(void **)(object + s->offset) = fp;
265 }
266
267 /* Loop over all objects in a slab */
268 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
269         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
270                         __p += (__s)->size)
271
272 /* Scan freelist */
273 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
274         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
275
276 /* Determine object index from a given position */
277 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
278 {
279         return (p - addr) / s->size;
280 }
281
282 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
283                                                 unsigned long size)
284 {
285         struct kmem_cache_order_objects x = {
286                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
287         };
288
289         return x;
290 }
291
292 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
293 {
294         return x.x >> OO_SHIFT;
295 }
296
297 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
298 {
299         return x.x & OO_MASK;
300 }
301
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303 /*
304  * Debug settings:
305  */
306 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
307 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
308 #else
309 static int slub_debug;
310 #endif
311
312 static char *slub_debug_slabs;
313 static int disable_higher_order_debug;
314
315 /*
316  * Object debugging
317  */
318 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
319 {
320         int i, offset;
321         int newline = 1;
322         char ascii[17];
323
324         ascii[16] = 0;
325
326         for (i = 0; i < length; i++) {
327                 if (newline) {
328                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
329                         newline = 0;
330                 }
331                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
332                 offset = i % 16;
333                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
334                 if (offset == 15) {
335                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
336                         newline = 1;
337                 }
338         }
339         if (!newline) {
340                 i %= 16;
341                 while (i < 16) {
342                         printk(KERN_CONT "   ");
343                         ascii[i] = ' ';
344                         i++;
345                 }
346                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
347         }
348 }
349
350 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
351         enum track_item alloc)
352 {
353         struct track *p;
354
355         if (s->offset)
356                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
357         else
358                 p = object + s->inuse;
359
360         return p + alloc;
361 }
362
363 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
364                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
365 {
366         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
367
368         if (addr) {
369                 p->addr = addr;
370                 p->cpu = smp_processor_id();
371                 p->pid = current->pid;
372                 p->when = jiffies;
373         } else
374                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
375 }
376
377 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
378 {
379         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
380                 return;
381
382         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
383         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
384 }
385
386 static void print_track(const char *s, struct track *t)
387 {
388         if (!t->addr)
389                 return;
390
391         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
392                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
393 }
394
395 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
396 {
397         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
398                 return;
399
400         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
401         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
402 }
403
404 static void print_page_info(struct page *page)
405 {
406         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
407                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
408
409 }
410
411 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
412 {
413         va_list args;
414         char buf[100];
415
416         va_start(args, fmt);
417         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
418         va_end(args);
419         printk(KERN_ERR "========================================"
420                         "=====================================\n");
421         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
422         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
423                         "-------------------------------------\n\n");
424 }
425
426 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
427 {
428         va_list args;
429         char buf[100];
430
431         va_start(args, fmt);
432         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
433         va_end(args);
434         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
435 }
436
437 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
438 {
439         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
440         u8 *addr = page_address(page);
441
442         print_tracking(s, p);
443
444         print_page_info(page);
445
446         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
447                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
448
449         if (p > addr + 16)
450                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
451
452         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
453
454         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
455                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
456                         s->inuse - s->objsize);
457
458         if (s->offset)
459                 off = s->offset + sizeof(void *);
460         else
461                 off = s->inuse;
462
463         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
464                 off += 2 * sizeof(struct track);
465
466         if (off != s->size)
467                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
468                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
469
470         dump_stack();
471 }
472
473 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
474                         u8 *object, char *reason)
475 {
476         slab_bug(s, "%s", reason);
477         print_trailer(s, page, object);
478 }
479
480 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
481 {
482         va_list args;
483         char buf[100];
484
485         va_start(args, fmt);
486         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
487         va_end(args);
488         slab_bug(s, "%s", buf);
489         print_page_info(page);
490         dump_stack();
491 }
492
493 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
494 {
495         u8 *p = object;
496
497         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
498                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
499                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
500         }
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
504 }
505
506 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
507 {
508         while (bytes) {
509                 if (*start != (u8)value)
510                         return start;
511                 start++;
512                 bytes--;
513         }
514         return NULL;
515 }
516
517 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
518                                                 void *from, void *to)
519 {
520         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
521         memset(from, data, to - from);
522 }
523
524 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
525                         u8 *object, char *what,
526                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         u8 *fault;
529         u8 *end;
530
531         fault = check_bytes(start, value, bytes);
532         if (!fault)
533                 return 1;
534
535         end = start + bytes;
536         while (end > fault && end[-1] == value)
537                 end--;
538
539         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
540         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
541                                         fault, end - 1, fault[0], value);
542         print_trailer(s, page, object);
543
544         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Object layout:
550  *
551  * object address
552  *      Bytes of the object to be managed.
553  *      If the freepointer may overlay the object then the free
554  *      pointer is the first word of the object.
555  *
556  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
557  *      0xa5 (POISON_END)
558  *
559  * object + s->objsize
560  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
561  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
562  *      objsize == inuse.
563  *
564  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
565  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
566  *
567  * object + s->inuse
568  *      Meta data starts here.
569  *
570  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
571  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
572  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
573  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
574  *              before the word boundary.
575  *
576  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
577  *
578  * object + s->size
579  *      Nothing is used beyond s->size.
580  *
581  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
582  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
583  * may be used with merged slabcaches.
584  */
585
586 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
587 {
588         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
589
590         if (s->offset)
591                 /* Freepointer is placed after the object. */
592                 off += sizeof(void *);
593
594         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
595                 /* We also have user information there */
596                 off += 2 * sizeof(struct track);
597
598         if (s->size == off)
599                 return 1;
600
601         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
602                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
603 }
604
605 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
606 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
607 {
608         u8 *start;
609         u8 *fault;
610         u8 *end;
611         int length;
612         int remainder;
613
614         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
615                 return 1;
616
617         start = page_address(page);
618         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
619         end = start + length;
620         remainder = length % s->size;
621         if (!remainder)
622                 return 1;
623
624         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
625         if (!fault)
626                 return 1;
627         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
628                 end--;
629
630         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
631         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
632
633         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
634         return 0;
635 }
636
637 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
638                                         void *object, u8 val)
639 {
640         u8 *p = object;
641         u8 *endobject = object + s->objsize;
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
644                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
645                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
646                         return 0;
647         } else {
648                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
649                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
650                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
651                 }
652         }
653
654         if (s->flags & SLAB_POISON) {
655                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
656                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
657                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
658                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
659                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
660                         return 0;
661                 /*
662                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
663                  */
664                 check_pad_bytes(s, page, p);
665         }
666
667         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
668                 /*
669                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
670                  * freepointer while object is allocated.
671                  */
672                 return 1;
673
674         /* Check free pointer validity */
675         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
676                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
677                 /*
678                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
679                  * of the free objects in this slab. May cause
680                  * another error because the object count is now wrong.
681                  */
682                 set_freepointer(s, p, NULL);
683                 return 0;
684         }
685         return 1;
686 }
687
688 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
689 {
690         int maxobj;
691
692         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
693
694         if (!PageSlab(page)) {
695                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
696                 return 0;
697         }
698
699         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
700         if (page->objects > maxobj) {
701                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
702                         s->name, page->objects, maxobj);
703                 return 0;
704         }
705         if (page->inuse > page->objects) {
706                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
707                         s->name, page->inuse, page->objects);
708                 return 0;
709         }
710         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
711         slab_pad_check(s, page);
712         return 1;
713 }
714
715 /*
716  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
717  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
718  */
719 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
720 {
721         int nr = 0;
722         void *fp = page->freelist;
723         void *object = NULL;
724         unsigned long max_objects;
725
726         while (fp && nr <= page->objects) {
727                 if (fp == search)
728                         return 1;
729                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
730                         if (object) {
731                                 object_err(s, page, object,
732                                         "Freechain corrupt");
733                                 set_freepointer(s, object, NULL);
734                                 break;
735                         } else {
736                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
737                                 page->freelist = NULL;
738                                 page->inuse = page->objects;
739                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
740                                 return 0;
741                         }
742                         break;
743                 }
744                 object = fp;
745                 fp = get_freepointer(s, object);
746                 nr++;
747         }
748
749         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
750         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
751                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
752
753         if (page->objects != max_objects) {
754                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
755                         "should be %d", page->objects, max_objects);
756                 page->objects = max_objects;
757                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
758         }
759         if (page->inuse != page->objects - nr) {
760                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
761                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
762                 page->inuse = page->objects - nr;
763                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
764         }
765         return search == NULL;
766 }
767
768 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
769                                                                 int alloc)
770 {
771         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
772                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
773                         s->name,
774                         alloc ? "alloc" : "free",
775                         object, page->inuse,
776                         page->freelist);
777
778                 if (!alloc)
779                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
780
781                 dump_stack();
782         }
783 }
784
785 /*
786  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
787  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
788  */
789 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
790 {
791         flags &= gfp_allowed_mask;
792         lockdep_trace_alloc(flags);
793         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
794
795         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
796 }
797
798 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
799 {
800         flags &= gfp_allowed_mask;
801         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
802         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
803 }
804
805 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
806 {
807         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
808 }
809
810 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
811 {
812         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
813         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
814         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
815                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
816 }
817
818 /*
819  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
820  */
821 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
822 {
823         spin_lock(&n->list_lock);
824         list_add(&page->lru, &n->full);
825         spin_unlock(&n->list_lock);
826 }
827
828 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
829 {
830         struct kmem_cache_node *n;
831
832         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
833                 return;
834
835         n = get_node(s, page_to_nid(page));
836
837         spin_lock(&n->list_lock);
838         list_del(&page->lru);
839         spin_unlock(&n->list_lock);
840 }
841
842 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
843 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
844 {
845         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
846
847         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
848 }
849
850 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
851 {
852         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
853 }
854
855 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
856 {
857         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
858
859         /*
860          * May be called early in order to allocate a slab for the
861          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
862          * dilemma by deferring the increment of the count during
863          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
864          */
865         if (n) {
866                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
867                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
868         }
869 }
870 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
871 {
872         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
873
874         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
875         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
876 }
877
878 /* Object debug checks for alloc/free paths */
879 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
880                                                                 void *object)
881 {
882         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
883                 return;
884
885         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
886         init_tracking(s, object);
887 }
888
889 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
890                                         void *object, unsigned long addr)
891 {
892         if (!check_slab(s, page))
893                 goto bad;
894
895         if (!on_freelist(s, page, object)) {
896                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
897                 goto bad;
898         }
899
900         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
901                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
902                 goto bad;
903         }
904
905         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
906                 goto bad;
907
908         /* Success perform special debug activities for allocs */
909         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
910                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
911         trace(s, page, object, 1);
912         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
913         return 1;
914
915 bad:
916         if (PageSlab(page)) {
917                 /*
918                  * If this is a slab page then lets do the best we can
919                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
920                  * as used avoids touching the remaining objects.
921                  */
922                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
923                 page->inuse = page->objects;
924                 page->freelist = NULL;
925         }
926         return 0;
927 }
928
929 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
930                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
931 {
932         if (!check_slab(s, page))
933                 goto fail;
934
935         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
936                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
937                 goto fail;
938         }
939
940         if (on_freelist(s, page, object)) {
941                 object_err(s, page, object, "Object already free");
942                 goto fail;
943         }
944
945         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
946                 return 0;
947
948         if (unlikely(s != page->slab)) {
949                 if (!PageSlab(page)) {
950                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
951                                 "outside of slab", object);
952                 } else if (!page->slab) {
953                         printk(KERN_ERR
954                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
955                                                 object);
956                         dump_stack();
957                 } else
958                         object_err(s, page, object,
959                                         "page slab pointer corrupt.");
960                 goto fail;
961         }
962
963         /* Special debug activities for freeing objects */
964         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
965                 remove_full(s, page);
966         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
967                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
968         trace(s, page, object, 0);
969         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
970         return 1;
971
972 fail:
973         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
974         return 0;
975 }
976
977 static int __init setup_slub_debug(char *str)
978 {
979         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
980         if (*str++ != '=' || !*str)
981                 /*
982                  * No options specified. Switch on full debugging.
983                  */
984                 goto out;
985
986         if (*str == ',')
987                 /*
988                  * No options but restriction on slabs. This means full
989                  * debugging for slabs matching a pattern.
990                  */
991                 goto check_slabs;
992
993         if (tolower(*str) == 'o') {
994                 /*
995                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
996                  * would increase as a result.
997                  */
998                 disable_higher_order_debug = 1;
999                 goto out;
1000         }
1001
1002         slub_debug = 0;
1003         if (*str == '-')
1004                 /*
1005                  * Switch off all debugging measures.
1006                  */
1007                 goto out;
1008
1009         /*
1010          * Determine which debug features should be switched on
1011          */
1012         for (; *str && *str != ','; str++) {
1013                 switch (tolower(*str)) {
1014                 case 'f':
1015                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1016                         break;
1017                 case 'z':
1018                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1019                         break;
1020                 case 'p':
1021                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1022                         break;
1023                 case 'u':
1024                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1025                         break;
1026                 case 't':
1027                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1028                         break;
1029                 case 'a':
1030                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1031                         break;
1032                 default:
1033                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1034                                 "unknown. skipped\n", *str);
1035                 }
1036         }
1037
1038 check_slabs:
1039         if (*str == ',')
1040                 slub_debug_slabs = str + 1;
1041 out:
1042         return 1;
1043 }
1044
1045 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1046
1047 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1048         unsigned long flags, const char *name,
1049         void (*ctor)(void *))
1050 {
1051         /*
1052          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1053          */
1054         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1055                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1056                 flags |= slub_debug;
1057
1058         return flags;
1059 }
1060 #else
1061 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1062                         struct page *page, void *object) {}
1063
1064 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1065         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1066
1067 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1068         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1069
1070 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1071                         { return 1; }
1072 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1073                         void *object, u8 val) { return 1; }
1074 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1075 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1076         unsigned long flags, const char *name,
1077         void (*ctor)(void *))
1078 {
1079         return flags;
1080 }
1081 #define slub_debug 0
1082
1083 #define disable_higher_order_debug 0
1084
1085 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1086                                                         { return 0; }
1087 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1088                                                         { return 0; }
1089 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1090                                                         int objects) {}
1091 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1092                                                         int objects) {}
1093
1094 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1095                                                         { return 0; }
1096
1097 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1098                 void *object) {}
1099
1100 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1101
1102 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1103                 void *object) {}
1104
1105 #endif
1106
1107 /*
1108  * Slab allocation and freeing
1109  */
1110 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1111                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1112 {
1113         int order = oo_order(oo);
1114
1115         flags |= __GFP_NOTRACK;
1116
1117         if (node == NUMA_NO_NODE)
1118                 return alloc_pages(flags, order);
1119         else
1120                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1121 }
1122
1123 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1124 {
1125         struct page *page;
1126         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1127         gfp_t alloc_gfp;
1128
1129         flags |= s->allocflags;
1130
1131         /*
1132          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1133          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1134          */
1135         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1136
1137         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1138         if (unlikely(!page)) {
1139                 oo = s->min;
1140                 /*
1141                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1142                  * Try a lower order alloc if possible
1143                  */
1144                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1145                 if (!page)
1146                         return NULL;
1147
1148                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1149         }
1150
1151         if (kmemcheck_enabled
1152                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1153                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1154
1155                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1156
1157                 /*
1158                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1159                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1160                  */
1161                 if (s->ctor)
1162                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1163                 else
1164                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1165         }
1166
1167         page->objects = oo_objects(oo);
1168         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1169                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1170                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1171                 1 << oo_order(oo));
1172
1173         return page;
1174 }
1175
1176 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1177                                 void *object)
1178 {
1179         setup_object_debug(s, page, object);
1180         if (unlikely(s->ctor))
1181                 s->ctor(object);
1182 }
1183
1184 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1185 {
1186         struct page *page;
1187         void *start;
1188         void *last;
1189         void *p;
1190
1191         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1192
1193         page = allocate_slab(s,
1194                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1195         if (!page)
1196                 goto out;
1197
1198         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         page->slab = s;
1200         page->flags |= 1 << PG_slab;
1201
1202         start = page_address(page);
1203
1204         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1205                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1206
1207         last = start;
1208         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1209                 setup_object(s, page, last);
1210                 set_freepointer(s, last, p);
1211                 last = p;
1212         }
1213         setup_object(s, page, last);
1214         set_freepointer(s, last, NULL);
1215
1216         page->freelist = start;
1217         page->inuse = 0;
1218 out:
1219         return page;
1220 }
1221
1222 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1223 {
1224         int order = compound_order(page);
1225         int pages = 1 << order;
1226
1227         if (kmem_cache_debug(s)) {
1228                 void *p;
1229
1230                 slab_pad_check(s, page);
1231                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1232                                                 page->objects)
1233                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1234         }
1235
1236         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1237
1238         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1239                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1240                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1241                 -pages);
1242
1243         __ClearPageSlab(page);
1244         reset_page_mapcount(page);
1245         if (current->reclaim_state)
1246                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1247         __free_pages(page, order);
1248 }
1249
1250 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1251 {
1252         struct page *page;
1253
1254         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1255         __free_slab(page->slab, page);
1256 }
1257
1258 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1259 {
1260         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1261                 /*
1262                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1263                  */
1264                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1265
1266                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1267         } else
1268                 __free_slab(s, page);
1269 }
1270
1271 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1272 {
1273         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1274         free_slab(s, page);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Per slab locking using the pagelock
1279  */
1280 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1281 {
1282         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1283 }
1284
1285 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1286 {
1287         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1288 }
1289
1290 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1291 {
1292         int rc = 1;
1293
1294         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1295         return rc;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Management of partially allocated slabs
1300  */
1301 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1302                                 struct page *page, int tail)
1303 {
1304         spin_lock(&n->list_lock);
1305         n->nr_partial++;
1306         if (tail)
1307                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1308         else
1309                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1310         spin_unlock(&n->list_lock);
1311 }
1312
1313 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1314                                         struct page *page)
1315 {
1316         list_del(&page->lru);
1317         n->nr_partial--;
1318 }
1319
1320 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1321 {
1322         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1323
1324         spin_lock(&n->list_lock);
1325         __remove_partial(n, page);
1326         spin_unlock(&n->list_lock);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Lock slab and remove from the partial list.
1331  *
1332  * Must hold list_lock.
1333  */
1334 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1335                                                         struct page *page)
1336 {
1337         if (slab_trylock(page)) {
1338                 __remove_partial(n, page);
1339                 __SetPageSlubFrozen(page);
1340                 return 1;
1341         }
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1347  */
1348 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1349 {
1350         struct page *page;
1351
1352         /*
1353          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1354          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1355          * partial slab and there is none available then get_partials()
1356          * will return NULL.
1357          */
1358         if (!n || !n->nr_partial)
1359                 return NULL;
1360
1361         spin_lock(&n->list_lock);
1362         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1363                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1364                         goto out;
1365         page = NULL;
1366 out:
1367         spin_unlock(&n->list_lock);
1368         return page;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1373  */
1374 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1375 {
1376 #ifdef CONFIG_NUMA
1377         struct zonelist *zonelist;
1378         struct zoneref *z;
1379         struct zone *zone;
1380         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1381         struct page *page;
1382
1383         /*
1384          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1385          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1386          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1387          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1388          *
1389          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1390          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1391          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1392          * from other nodes and filled up.
1393          *
1394          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1395          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1396          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1397          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1398          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1399          * with available objects.
1400          */
1401         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1402                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1403                 return NULL;
1404
1405         get_mems_allowed();
1406         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1407         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1408                 struct kmem_cache_node *n;
1409
1410                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1411
1412                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1413                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1414                         page = get_partial_node(n);
1415                         if (page) {
1416                                 put_mems_allowed();
1417                                 return page;
1418                         }
1419                 }
1420         }
1421         put_mems_allowed();
1422 #endif
1423         return NULL;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Get a partial page, lock it and return it.
1428  */
1429 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1430 {
1431         struct page *page;
1432         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1433
1434         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1435         if (page || node != -1)
1436                 return page;
1437
1438         return get_any_partial(s, flags);
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Move a page back to the lists.
1443  *
1444  * Must be called with the slab lock held.
1445  *
1446  * On exit the slab lock will have been dropped.
1447  */
1448 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1449         __releases(bitlock)
1450 {
1451         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1452
1453         __ClearPageSlubFrozen(page);
1454         if (page->inuse) {
1455
1456                 if (page->freelist) {
1457                         add_partial(n, page, tail);
1458                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1459                 } else {
1460                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1461                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1462                                 add_full(n, page);
1463                 }
1464                 slab_unlock(page);
1465         } else {
1466                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1467                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1468                         /*
1469                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1470                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1471                          * to come after the other slabs with objects in
1472                          * so that the others get filled first. That way the
1473                          * size of the partial list stays small.
1474                          *
1475                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1476                          * the partial list.
1477                          */
1478                         add_partial(n, page, 1);
1479                         slab_unlock(page);
1480                 } else {
1481                         slab_unlock(page);
1482                         stat(s, FREE_SLAB);
1483                         discard_slab(s, page);
1484                 }
1485         }
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Remove the cpu slab
1490  */
1491 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1492         __releases(bitlock)
1493 {
1494         struct page *page = c->page;
1495         int tail = 1;
1496
1497         if (page->freelist)
1498                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1499         /*
1500          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1501          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1502          * to occur.
1503          */
1504         while (unlikely(c->freelist)) {
1505                 void **object;
1506
1507                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1508
1509                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1510                 object = c->freelist;
1511                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1512
1513                 /* And put onto the regular freelist */
1514                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1515                 page->freelist = object;
1516                 page->inuse--;
1517         }
1518         c->page = NULL;
1519         unfreeze_slab(s, page, tail);
1520 }
1521
1522 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1523 {
1524         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1525         slab_lock(c->page);
1526         deactivate_slab(s, c);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Flush cpu slab.
1531  *
1532  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1533  */
1534 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1535 {
1536         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1537
1538         if (likely(c && c->page))
1539                 flush_slab(s, c);
1540 }
1541
1542 static void flush_cpu_slab(void *d)
1543 {
1544         struct kmem_cache *s = d;
1545
1546         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1547 }
1548
1549 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1550 {
1551         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1556  * locality expectations.
1557  */
1558 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1559 {
1560 #ifdef CONFIG_NUMA
1561         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1562                 return 0;
1563 #endif
1564         return 1;
1565 }
1566
1567 static int count_free(struct page *page)
1568 {
1569         return page->objects - page->inuse;
1570 }
1571
1572 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1573                                         int (*get_count)(struct page *))
1574 {
1575         unsigned long flags;
1576         unsigned long x = 0;
1577         struct page *page;
1578
1579         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1580         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1581                 x += get_count(page);
1582         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1583         return x;
1584 }
1585
1586 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1587 {
1588 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1589         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1590 #else
1591         return 0;
1592 #endif
1593 }
1594
1595 static noinline void
1596 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1597 {
1598         int node;
1599
1600         printk(KERN_WARNING
1601                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1602                 nid, gfpflags);
1603         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1604                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1605                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1606
1607         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1608                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1609                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1610
1611         for_each_online_node(node) {
1612                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1613                 unsigned long nr_slabs;
1614                 unsigned long nr_objs;
1615                 unsigned long nr_free;
1616
1617                 if (!n)
1618                         continue;
1619
1620                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1621                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1622                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1623
1624                 printk(KERN_WARNING
1625                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1626                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1627         }
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1632  * debugging duties.
1633  *
1634  * Interrupts are disabled.
1635  *
1636  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1637  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1638  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1639  *
1640  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1641  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1642  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1643  *
1644  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1645  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1646  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1647  */
1648 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1649                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1650 {
1651         void **object;
1652         struct page *new;
1653
1654         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1655         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1656
1657         if (!c->page)
1658                 goto new_slab;
1659
1660         slab_lock(c->page);
1661         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1662                 goto another_slab;
1663
1664         stat(s, ALLOC_REFILL);
1665
1666 load_freelist:
1667         object = c->page->freelist;
1668         if (unlikely(!object))
1669                 goto another_slab;
1670         if (kmem_cache_debug(s))
1671                 goto debug;
1672
1673         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1674         c->page->inuse = c->page->objects;
1675         c->page->freelist = NULL;
1676         c->node = page_to_nid(c->page);
1677 unlock_out:
1678         slab_unlock(c->page);
1679         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1680         return object;
1681
1682 another_slab:
1683         deactivate_slab(s, c);
1684
1685 new_slab:
1686         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1687         if (new) {
1688                 c->page = new;
1689                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1690                 goto load_freelist;
1691         }
1692
1693         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1694         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1695                 local_irq_enable();
1696
1697         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1698
1699         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1700                 local_irq_disable();
1701
1702         if (new) {
1703                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1704                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1705                 if (c->page)
1706                         flush_slab(s, c);
1707                 slab_lock(new);
1708                 __SetPageSlubFrozen(new);
1709                 c->page = new;
1710                 goto load_freelist;
1711         }
1712         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1713                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1714         return NULL;
1715 debug:
1716         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1717                 goto another_slab;
1718
1719         c->page->inuse++;
1720         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1721         c->node = -1;
1722         goto unlock_out;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1727  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1728  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1729  *
1730  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1731  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1732  *
1733  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1734  */
1735 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1736                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1737 {
1738         void **object;
1739         struct kmem_cache_cpu *c;
1740         unsigned long flags;
1741
1742         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1743                 return NULL;
1744
1745         local_irq_save(flags);
1746         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1747         object = c->freelist;
1748         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1749
1750                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1751
1752         else {
1753                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1754                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1755         }
1756         local_irq_restore(flags);
1757
1758         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1759                 memset(object, 0, s->objsize);
1760
1761         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1762
1763         return object;
1764 }
1765
1766 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1767 {
1768         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1769
1770         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1771
1772         return ret;
1773 }
1774 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1775
1776 #ifdef CONFIG_TRACING
1777 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1778 {
1779         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1782 #endif
1783
1784 #ifdef CONFIG_NUMA
1785 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1786 {
1787         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1788
1789         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1790                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1791
1792         return ret;
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1795 #endif
1796
1797 #ifdef CONFIG_TRACING
1798 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1799                                     gfp_t gfpflags,
1800                                     int node)
1801 {
1802         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1805 #endif
1806
1807 /*
1808  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1809  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1810  *
1811  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1812  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1813  * handling required then we can return immediately.
1814  */
1815 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1816                         void *x, unsigned long addr)
1817 {
1818         void *prior;
1819         void **object = (void *)x;
1820
1821         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1822         slab_lock(page);
1823
1824         if (kmem_cache_debug(s))
1825                 goto debug;
1826
1827 checks_ok:
1828         prior = page->freelist;
1829         set_freepointer(s, object, prior);
1830         page->freelist = object;
1831         page->inuse--;
1832
1833         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1834                 stat(s, FREE_FROZEN);
1835                 goto out_unlock;
1836         }
1837
1838         if (unlikely(!page->inuse))
1839                 goto slab_empty;
1840
1841         /*
1842          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1843          * then add it.
1844          */
1845         if (unlikely(!prior)) {
1846                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1847                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1848         }
1849
1850 out_unlock:
1851         slab_unlock(page);
1852         return;
1853
1854 slab_empty:
1855         if (prior) {
1856                 /*
1857                  * Slab still on the partial list.
1858                  */
1859                 remove_partial(s, page);
1860                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1861         }
1862         slab_unlock(page);
1863         stat(s, FREE_SLAB);
1864         discard_slab(s, page);
1865         return;
1866
1867 debug:
1868         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1869                 goto out_unlock;
1870         goto checks_ok;
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1875  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1876  *
1877  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1878  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1879  * the item before.
1880  *
1881  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1882  * with all sorts of special processing.
1883  */
1884 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1885                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1886 {
1887         void **object = (void *)x;
1888         struct kmem_cache_cpu *c;
1889         unsigned long flags;
1890
1891         slab_free_hook(s, x);
1892
1893         local_irq_save(flags);
1894         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1895
1896         slab_free_hook_irq(s, x);
1897
1898         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1899                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1900                 c->freelist = object;
1901                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1902         } else
1903                 __slab_free(s, page, x, addr);
1904
1905         local_irq_restore(flags);
1906 }
1907
1908 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1909 {
1910         struct page *page;
1911
1912         page = virt_to_head_page(x);
1913
1914         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1915
1916         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1919
1920 /* Figure out on which slab page the object resides */
1921 static struct page *get_object_page(const void *x)
1922 {
1923         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1924
1925         if (!PageSlab(page))
1926                 return NULL;
1927
1928         return page;
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1933  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1934  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1935  * another.
1936  *
1937  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1938  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1939  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1940  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1941  * locking overhead.
1942  */
1943
1944 /*
1945  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1946  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1947  * and increases the number of allocations possible without having to
1948  * take the list_lock.
1949  */
1950 static int slub_min_order;
1951 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1952 static int slub_min_objects;
1953
1954 /*
1955  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1956  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1957  */
1958 static int slub_nomerge;
1959
1960 /*
1961  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1962  *
1963  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1964  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1965  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1966  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1967  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1968  * would be wasted.
1969  *
1970  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1971  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1972  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1973  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1974  *
1975  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1976  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1977  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1978  * of space in favor of a small page order.
1979  *
1980  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1981  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1982  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1983  * the smallest order which will fit the object.
1984  */
1985 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1986                                 int max_order, int fract_leftover)
1987 {
1988         int order;
1989         int rem;
1990         int min_order = slub_min_order;
1991
1992         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1993                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1994
1995         for (order = max(min_order,
1996                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1997                         order <= max_order; order++) {
1998
1999                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2000
2001                 if (slab_size < min_objects * size)
2002                         continue;
2003
2004                 rem = slab_size % size;
2005
2006                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2007                         break;
2008
2009         }
2010
2011         return order;
2012 }
2013
2014 static inline int calculate_order(int size)
2015 {
2016         int order;
2017         int min_objects;
2018         int fraction;
2019         int max_objects;
2020
2021         /*
2022          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2023          * works by first attempting to generate a layout with
2024          * the best configuration and backing off gradually.
2025          *
2026          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2027          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2028          */
2029         min_objects = slub_min_objects;
2030         if (!min_objects)
2031                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2032         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2033         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2034
2035         while (min_objects > 1) {
2036                 fraction = 16;
2037                 while (fraction >= 4) {
2038                         order = slab_order(size, min_objects,
2039                                                 slub_max_order, fraction);
2040                         if (order <= slub_max_order)
2041                                 return order;
2042                         fraction /= 2;
2043                 }
2044                 min_objects--;
2045         }
2046
2047         /*
2048          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2049          * lets see if we can place a single object there.
2050          */
2051         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2052         if (order <= slub_max_order)
2053                 return order;
2054
2055         /*
2056          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2057          */
2058         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2059         if (order < MAX_ORDER)
2060                 return order;
2061         return -ENOSYS;
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2066  */
2067 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2068                 unsigned long align, unsigned long size)
2069 {
2070         /*
2071          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2072          * suggestion if the object is sufficiently large.
2073          *
2074          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2075          * alignment though. If that is greater then use it.
2076          */
2077         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2078                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2079                 while (size <= ralign / 2)
2080                         ralign /= 2;
2081                 align = max(align, ralign);
2082         }
2083
2084         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2085                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2086
2087         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2088 }
2089
2090 static void
2091 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2092 {
2093         n->nr_partial = 0;
2094         spin_lock_init(&n->list_lock);
2095         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2096 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2097         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2098         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2099         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2100 #endif
2101 }
2102
2103 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2104 {
2105         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2106                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2107
2108         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2109
2110         return s->cpu_slab != NULL;
2111 }
2112
2113 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2114
2115 /*
2116  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2117  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2118  * possible.
2119  *
2120  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2121  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2122  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2123  */
2124 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2125 {
2126         struct page *page;
2127         struct kmem_cache_node *n;
2128         unsigned long flags;
2129
2130         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2131
2132         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2133
2134         BUG_ON(!page);
2135         if (page_to_nid(page) != node) {
2136                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2137                                 "node %d\n", node);
2138                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2139                                 "in order to be able to continue\n");
2140         }
2141
2142         n = page->freelist;
2143         BUG_ON(!n);
2144         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2145         page->inuse++;
2146         kmem_cache_node->node[node] = n;
2147 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2148         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2149         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2150 #endif
2151         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2152         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2153
2154         /*
2155          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2156          * so even though there cannot be a race this early in
2157          * the boot sequence, we still disable irqs.
2158          */
2159         local_irq_save(flags);
2160         add_partial(n, page, 0);
2161         local_irq_restore(flags);
2162 }
2163
2164 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2165 {
2166         int node;
2167
2168         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2169                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2170
2171                 if (n)
2172                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2173
2174                 s->node[node] = NULL;
2175         }
2176 }
2177
2178 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2179 {
2180         int node;
2181
2182         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2183                 struct kmem_cache_node *n;
2184
2185                 if (slab_state == DOWN) {
2186                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2187                         continue;
2188                 }
2189                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2190                                                 GFP_KERNEL, node);
2191
2192                 if (!n) {
2193                         free_kmem_cache_nodes(s);
2194                         return 0;
2195                 }
2196
2197                 s->node[node] = n;
2198                 init_kmem_cache_node(n, s);
2199         }
2200         return 1;
2201 }
2202
2203 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2204 {
2205         if (min < MIN_PARTIAL)
2206                 min = MIN_PARTIAL;
2207         else if (min > MAX_PARTIAL)
2208                 min = MAX_PARTIAL;
2209         s->min_partial = min;
2210 }
2211
2212 /*
2213  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2214  * a slab object.
2215  */
2216 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2217 {
2218         unsigned long flags = s->flags;
2219         unsigned long size = s->objsize;
2220         unsigned long align = s->align;
2221         int order;
2222
2223         /*
2224          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2225          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2226          * the possible location of the free pointer.
2227          */
2228         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2229
2230 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2231         /*
2232          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2233          * the slab may touch the object after free or before allocation
2234          * then we should never poison the object itself.
2235          */
2236         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2237                         !s->ctor)
2238                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2239         else
2240                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2241
2242
2243         /*
2244          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2245          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2246          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2247          */
2248         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2249                 size += sizeof(void *);
2250 #endif
2251
2252         /*
2253          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2254          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2255          */
2256         s->inuse = size;
2257
2258         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2259                 s->ctor)) {
2260                 /*
2261                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2262                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2263                  * kmem_cache_free.
2264                  *
2265                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2266                  * destructor or are poisoning the objects.
2267                  */
2268                 s->offset = size;
2269                 size += sizeof(void *);
2270         }
2271
2272 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2273         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2274                 /*
2275                  * Need to store information about allocs and frees after
2276                  * the object.
2277                  */
2278                 size += 2 * sizeof(struct track);
2279
2280         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2281                 /*
2282                  * Add some empty padding so that we can catch
2283                  * overwrites from earlier objects rather than let
2284                  * tracking information or the free pointer be
2285                  * corrupted if a user writes before the start
2286                  * of the object.
2287                  */
2288                 size += sizeof(void *);
2289 #endif
2290
2291         /*
2292          * Determine the alignment based on various parameters that the
2293          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2294          * on bootup.
2295          */
2296         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2297         s->align = align;
2298
2299         /*
2300          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2301          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2302          * each object to conform to the alignment.
2303          */
2304         size = ALIGN(size, align);
2305         s->size = size;
2306         if (forced_order >= 0)
2307                 order = forced_order;
2308         else
2309                 order = calculate_order(size);
2310
2311         if (order < 0)
2312                 return 0;
2313
2314         s->allocflags = 0;
2315         if (order)
2316                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2317
2318         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2319                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2320
2321         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2322                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2323
2324         /*
2325          * Determine the number of objects per slab
2326          */
2327         s->oo = oo_make(order, size);
2328         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2329         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2330                 s->max = s->oo;
2331
2332         return !!oo_objects(s->oo);
2333
2334 }
2335
2336 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2337                 const char *name, size_t size,
2338                 size_t align, unsigned long flags,
2339                 void (*ctor)(void *))
2340 {
2341         memset(s, 0, kmem_size);
2342         s->name = name;
2343         s->ctor = ctor;
2344         s->objsize = size;
2345         s->align = align;
2346         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2347
2348         if (!calculate_sizes(s, -1))
2349                 goto error;
2350         if (disable_higher_order_debug) {
2351                 /*
2352                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2353                  * order increased.
2354                  */
2355                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2356                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2357                         s->offset = 0;
2358                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2359                                 goto error;
2360                 }
2361         }
2362
2363         /*
2364          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2365          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2366          */
2367         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2368         s->refcount = 1;
2369 #ifdef CONFIG_NUMA
2370         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2371 #endif
2372         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2373                 goto error;
2374
2375         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2376                 return 1;
2377
2378         free_kmem_cache_nodes(s);
2379 error:
2380         if (flags & SLAB_PANIC)
2381                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2382                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2383                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2384                         s->offset, flags);
2385         return 0;
2386 }
2387
2388 /*
2389  * Check if a given pointer is valid
2390  */
2391 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2392 {
2393         struct page *page;
2394
2395         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2396                 return 0;
2397
2398         page = get_object_page(object);
2399
2400         if (!page || s != page->slab)
2401                 /* No slab or wrong slab */
2402                 return 0;
2403
2404         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2405                 return 0;
2406
2407         /*
2408          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2409          * But this would be too expensive and it seems that the main
2410          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2411          * to a certain slab.
2412          */
2413         return 1;
2414 }
2415 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2416
2417 /*
2418  * Determine the size of a slab object
2419  */
2420 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2421 {
2422         return s->objsize;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2425
2426 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2427 {
2428         return s->name;
2429 }
2430 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2431
2432 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2433                                                         const char *text)
2434 {
2435 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2436         void *addr = page_address(page);
2437         void *p;
2438         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2439                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2440         if (!map)
2441                 return;
2442         slab_err(s, page, "%s", text);
2443         slab_lock(page);
2444         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2445                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2446
2447         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2448
2449                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2450                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2451                                                         p, p - addr);
2452                         print_tracking(s, p);
2453                 }
2454         }
2455         slab_unlock(page);
2456         kfree(map);
2457 #endif
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2462  */
2463 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2464 {
2465         unsigned long flags;
2466         struct page *page, *h;
2467
2468         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2469         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2470                 if (!page->inuse) {
2471                         __remove_partial(n, page);
2472                         discard_slab(s, page);
2473                 } else {
2474                         list_slab_objects(s, page,
2475                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2476                 }
2477         }
2478         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2479 }
2480
2481 /*
2482  * Release all resources used by a slab cache.
2483  */
2484 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2485 {
2486         int node;
2487
2488         flush_all(s);
2489         free_percpu(s->cpu_slab);
2490         /* Attempt to free all objects */
2491         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2492                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2493
2494                 free_partial(s, n);
2495                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2496                         return 1;
2497         }
2498         free_kmem_cache_nodes(s);
2499         return 0;
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2504  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2505  */
2506 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2507 {
2508         down_write(&slub_lock);
2509         s->refcount--;
2510         if (!s->refcount) {
2511                 list_del(&s->list);
2512                 if (kmem_cache_close(s)) {
2513                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2514                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2515                         dump_stack();
2516                 }
2517                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2518                         rcu_barrier();
2519                 sysfs_slab_remove(s);
2520         }
2521         up_write(&slub_lock);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2524
2525 /********************************************************************
2526  *              Kmalloc subsystem
2527  *******************************************************************/
2528
2529 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2530 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2531
2532 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2533
2534 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2535 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2536 #endif
2537
2538 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2539 {
2540         get_option(&str, &slub_min_order);
2541
2542         return 1;
2543 }
2544
2545 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2546
2547 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2548 {
2549         get_option(&str, &slub_max_order);
2550         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2551
2552         return 1;
2553 }
2554
2555 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2556
2557 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2558 {
2559         get_option(&str, &slub_min_objects);
2560
2561         return 1;
2562 }
2563
2564 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2565
2566 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2567 {
2568         slub_nomerge = 1;
2569         return 1;
2570 }
2571
2572 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2573
2574 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2575                                                 int size, unsigned int flags)
2576 {
2577         struct kmem_cache *s;
2578
2579         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2580
2581         /*
2582          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2583          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2584          */
2585         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2586                                                                 flags, NULL))
2587                 goto panic;
2588
2589         list_add(&s->list, &slab_caches);
2590         return s;
2591
2592 panic:
2593         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2594         return NULL;
2595 }
2596
2597 /*
2598  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2599  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2600  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2601  * fls.
2602  */
2603 static s8 size_index[24] = {
2604         3,      /* 8 */
2605         4,      /* 16 */
2606         5,      /* 24 */
2607         5,      /* 32 */
2608         6,      /* 40 */
2609         6,      /* 48 */
2610         6,      /* 56 */
2611         6,      /* 64 */
2612         1,      /* 72 */
2613         1,      /* 80 */
2614         1,      /* 88 */
2615         1,      /* 96 */
2616         7,      /* 104 */
2617         7,      /* 112 */
2618         7,      /* 120 */
2619         7,      /* 128 */
2620         2,      /* 136 */
2621         2,      /* 144 */
2622         2,      /* 152 */
2623         2,      /* 160 */
2624         2,      /* 168 */
2625         2,      /* 176 */
2626         2,      /* 184 */
2627         2       /* 192 */
2628 };
2629
2630 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2631 {
2632         return (bytes - 1) / 8;
2633 }
2634
2635 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2636 {
2637         int index;
2638
2639         if (size <= 192) {
2640                 if (!size)
2641                         return ZERO_SIZE_PTR;
2642
2643                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2644         } else
2645                 index = fls(size - 1);
2646
2647 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2648         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2649                 return kmalloc_dma_caches[index];
2650
2651 #endif
2652         return kmalloc_caches[index];
2653 }
2654
2655 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2656 {
2657         struct kmem_cache *s;
2658         void *ret;
2659
2660         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2661                 return kmalloc_large(size, flags);
2662
2663         s = get_slab(size, flags);
2664
2665         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2666                 return s;
2667
2668         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2669
2670         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2671
2672         return ret;
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2675
2676 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2677 {
2678         struct page *page;
2679         void *ptr = NULL;
2680
2681         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2682         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2683         if (page)
2684                 ptr = page_address(page);
2685
2686         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2687         return ptr;
2688 }
2689
2690 #ifdef CONFIG_NUMA
2691 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2692 {
2693         struct kmem_cache *s;
2694         void *ret;
2695
2696         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2697                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2698
2699                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2700                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2701                                    flags, node);
2702
2703                 return ret;
2704         }
2705
2706         s = get_slab(size, flags);
2707
2708         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2709                 return s;
2710
2711         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2712
2713         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2714
2715         return ret;
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2718 #endif
2719
2720 size_t ksize(const void *object)
2721 {
2722         struct page *page;
2723         struct kmem_cache *s;
2724
2725         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2726                 return 0;
2727
2728         page = virt_to_head_page(object);
2729
2730         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2731                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2732                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2733         }
2734         s = page->slab;
2735
2736 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2737         /*
2738          * Debugging requires use of the padding between object
2739          * and whatever may come after it.
2740          */
2741         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2742                 return s->objsize;
2743
2744 #endif
2745         /*
2746          * If we have the need to store the freelist pointer
2747          * back there or track user information then we can
2748          * only use the space before that information.
2749          */
2750         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2751                 return s->inuse;
2752         /*
2753          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2754          */
2755         return s->size;
2756 }
2757 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2758
2759 void kfree(const void *x)
2760 {
2761         struct page *page;
2762         void *object = (void *)x;
2763
2764         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2765
2766         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2767                 return;
2768
2769         page = virt_to_head_page(x);
2770         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2771                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2772                 kmemleak_free(x);
2773                 put_page(page);
2774                 return;
2775         }
2776         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2779
2780 /*
2781  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2782  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2783  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2784  * and thus they can be removed from the partial lists.
2785  *
2786  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2787  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2788  * are freed in them.
2789  */
2790 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2791 {
2792         int node;
2793         int i;
2794         struct kmem_cache_node *n;
2795         struct page *page;
2796         struct page *t;
2797         int objects = oo_objects(s->max);
2798         struct list_head *slabs_by_inuse =
2799                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2800         unsigned long flags;
2801
2802         if (!slabs_by_inuse)
2803                 return -ENOMEM;
2804
2805         flush_all(s);
2806         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2807                 n = get_node(s, node);
2808
2809                 if (!n->nr_partial)
2810                         continue;
2811
2812                 for (i = 0; i < objects; i++)
2813                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2814
2815                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2816
2817                 /*
2818                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2819                  *
2820                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2821                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2822                  */
2823                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2824                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2825                                 /*
2826                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2827                                  * may have freed the last object and be
2828                                  * waiting to release the slab.
2829                                  */
2830                                 __remove_partial(n, page);
2831                                 slab_unlock(page);
2832                                 discard_slab(s, page);
2833                         } else {
2834                                 list_move(&page->lru,
2835                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2836                         }
2837                 }
2838
2839                 /*
2840                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2841                  * first and the least used slabs at the end.
2842                  */
2843                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2844                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2845
2846                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2847         }
2848
2849         kfree(slabs_by_inuse);
2850         return 0;
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2853
2854 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2855 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2856 {
2857         struct kmem_cache *s;
2858
2859         down_read(&slub_lock);
2860         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2861                 kmem_cache_shrink(s);
2862         up_read(&slub_lock);
2863
2864         return 0;
2865 }
2866
2867 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2868 {
2869         struct kmem_cache_node *n;
2870         struct kmem_cache *s;
2871         struct memory_notify *marg = arg;
2872         int offline_node;
2873
2874         offline_node = marg->status_change_nid;
2875
2876         /*
2877          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2878          * for it yet.
2879          */
2880         if (offline_node < 0)
2881                 return;
2882
2883         down_read(&slub_lock);
2884         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2885                 n = get_node(s, offline_node);
2886                 if (n) {
2887                         /*
2888                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2889                          * that is going down. We were unable to free them,
2890                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2891                          * callback. So, we must fail.
2892                          */
2893                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2894
2895                         s->node[offline_node] = NULL;
2896                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2897                 }
2898         }
2899         up_read(&slub_lock);
2900 }
2901
2902 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2903 {
2904         struct kmem_cache_node *n;
2905         struct kmem_cache *s;
2906         struct memory_notify *marg = arg;
2907         int nid = marg->status_change_nid;
2908         int ret = 0;
2909
2910         /*
2911          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2912          * already created. Nothing to do.
2913          */
2914         if (nid < 0)
2915                 return 0;
2916
2917         /*
2918          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2919          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2920          * online.
2921          */
2922         down_read(&slub_lock);
2923         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2924                 /*
2925                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2926                  *      since memory is not yet available from the node that
2927                  *      is brought up.
2928                  */
2929                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2930                 if (!n) {
2931                         ret = -ENOMEM;
2932                         goto out;
2933                 }
2934                 init_kmem_cache_node(n, s);
2935                 s->node[nid] = n;
2936         }
2937 out:
2938         up_read(&slub_lock);
2939         return ret;
2940 }
2941
2942 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2943                                 unsigned long action, void *arg)
2944 {
2945         int ret = 0;
2946
2947         switch (action) {
2948         case MEM_GOING_ONLINE:
2949                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2950                 break;
2951         case MEM_GOING_OFFLINE:
2952                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2953                 break;
2954         case MEM_OFFLINE:
2955         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2956                 slab_mem_offline_callback(arg);
2957                 break;
2958         case MEM_ONLINE:
2959         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2960                 break;
2961         }
2962         if (ret)
2963                 ret = notifier_from_errno(ret);
2964         else
2965                 ret = NOTIFY_OK;
2966         return ret;
2967 }
2968
2969 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2970
2971 /********************************************************************
2972  *                      Basic setup of slabs
2973  *******************************************************************/
2974
2975 /*
2976  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2977  * the page allocator
2978  */
2979
2980 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2981 {
2982         int node;
2983
2984         list_add(&s->list, &slab_caches);
2985         s->refcount = -1;
2986
2987         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2988                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2989                 struct page *p;
2990
2991                 if (n) {
2992                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2993                                 p->slab = s;
2994
2995 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2996                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2997                                 p->slab = s;
2998 #endif
2999                 }
3000         }
3001 }
3002
3003 void __init kmem_cache_init(void)
3004 {
3005         int i;
3006         int caches = 0;
3007         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3008         int order;
3009         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3010         unsigned long kmalloc_size;
3011
3012         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3013                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3014
3015         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3016         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3017         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3018         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3019
3020         /*
3021          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3022          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3023          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3024          */
3025         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3026
3027         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3028                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3029                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3030
3031         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3032
3033         /* Able to allocate the per node structures */
3034         slab_state = PARTIAL;
3035
3036         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3037         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3038                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3039         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3040         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3041
3042         /*
3043          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3044          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3045          * update any list pointers.
3046          */
3047         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3048
3049         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3050         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3051
3052         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3053
3054         caches++;
3055         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3056         caches++;
3057         /* Free temporary boot structure */
3058         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3059
3060         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3061
3062         /*
3063          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3064          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3065          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3066          *
3067          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3068          * handle the index determination for the smaller caches.
3069          *
3070          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3071          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3072          */
3073         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3074                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3075
3076         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3077                 int elem = size_index_elem(i);
3078                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3079                         break;
3080                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3081         }
3082
3083         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3084                 /*
3085                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3086                  * is 64 byte.
3087                  */
3088                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3089                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3090         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3091                 /*
3092                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3093                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3094                  * instead.
3095                  */
3096                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3097                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3098         }
3099
3100         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3101         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3102                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3103                 caches++;
3104         }
3105
3106         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3107                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3108                 caches++;
3109         }
3110
3111         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3112                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3113                 caches++;
3114         }
3115
3116         slab_state = UP;
3117
3118         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3119         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3120                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3121                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3122         }
3123
3124         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3125                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3126                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3127         }
3128
3129         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3130                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3131
3132                 BUG_ON(!s);
3133                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3134         }
3135
3136 #ifdef CONFIG_SMP
3137         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3138 #endif
3139
3140 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3141         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3142                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3143
3144                 if (s && s->size) {
3145                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3146                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3147
3148                         BUG_ON(!name);
3149                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3150                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3151                 }
3152         }
3153 #endif
3154         printk(KERN_INFO
3155                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3156                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3157                 caches, cache_line_size(),
3158                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3159                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3160 }
3161
3162 void __init kmem_cache_init_late(void)
3163 {
3164 }
3165
3166 /*
3167  * Find a mergeable slab cache
3168  */
3169 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3170 {
3171         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3172                 return 1;
3173
3174         if (s->ctor)
3175                 return 1;
3176
3177         /*
3178          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3179          */
3180         if (s->refcount < 0)
3181                 return 1;
3182
3183         return 0;
3184 }
3185
3186 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3187                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3188                 void (*ctor)(void *))
3189 {
3190         struct kmem_cache *s;
3191
3192         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3193                 return NULL;
3194
3195         if (ctor)
3196                 return NULL;
3197
3198         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3199         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3200         size = ALIGN(size, align);
3201         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3202
3203         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3204                 if (slab_unmergeable(s))
3205                         continue;
3206
3207                 if (size > s->size)
3208                         continue;
3209
3210                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3211                                 continue;
3212                 /*
3213                  * Check if alignment is compatible.
3214                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3215                  */
3216                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3217                         continue;
3218
3219                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3220                         continue;
3221
3222                 return s;
3223         }
3224         return NULL;
3225 }
3226
3227 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3228                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3229 {
3230         struct kmem_cache *s;
3231         char *n;
3232
3233         if (WARN_ON(!name))
3234                 return NULL;
3235
3236         down_write(&slub_lock);
3237         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3238         if (s) {
3239                 s->refcount++;
3240                 /*
3241                  * Adjust the object sizes so that we clear
3242                  * the complete object on kzalloc.
3243                  */
3244                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3245                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3246
3247                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3248                         s->refcount--;
3249                         goto err;
3250                 }
3251                 up_write(&slub_lock);
3252                 return s;
3253         }
3254
3255         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3256         if (!n)
3257                 goto err;
3258
3259         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3260         if (s) {
3261                 if (kmem_cache_open(s, n,
3262                                 size, align, flags, ctor)) {
3263                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3264                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3265                                 list_del(&s->list);
3266                                 kfree(n);
3267                                 kfree(s);
3268                                 goto err;
3269                         }
3270                         up_write(&slub_lock);
3271                         return s;
3272                 }
3273                 kfree(n);
3274                 kfree(s);
3275         }
3276         up_write(&slub_lock);
3277
3278 err:
3279         if (flags & SLAB_PANIC)
3280                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3281         else
3282                 s = NULL;
3283         return s;
3284 }
3285 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3286
3287 #ifdef CONFIG_SMP
3288 /*
3289  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3290  * necessary.
3291  */
3292 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3293                 unsigned long action, void *hcpu)
3294 {
3295         long cpu = (long)hcpu;
3296         struct kmem_cache *s;
3297         unsigned long flags;
3298
3299         switch (action) {
3300         case CPU_UP_CANCELED:
3301         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3302         case CPU_DEAD:
3303         case CPU_DEAD_FROZEN:
3304                 down_read(&slub_lock);
3305                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3306                         local_irq_save(flags);
3307                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3308                         local_irq_restore(flags);
3309                 }
3310                 up_read(&slub_lock);
3311                 break;
3312         default:
3313                 break;
3314         }
3315         return NOTIFY_OK;
3316 }
3317
3318 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3319         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3320 };
3321
3322 #endif
3323
3324 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3325 {
3326         struct kmem_cache *s;
3327         void *ret;
3328
3329         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3330                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3331
3332         s = get_slab(size, gfpflags);
3333
3334         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3335                 return s;
3336
3337         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3338
3339         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3340         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3341
3342         return ret;
3343 }
3344
3345 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3346                                         int node, unsigned long caller)
3347 {
3348         struct kmem_cache *s;
3349         void *ret;
3350
3351         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3352                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3353
3354                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3355                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3356                                    gfpflags, node);
3357
3358                 return ret;
3359         }
3360
3361         s = get_slab(size, gfpflags);
3362
3363         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3364                 return s;
3365
3366         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3367
3368         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3369         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3370
3371         return ret;
3372 }
3373
3374 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3375 static int count_inuse(struct page *page)
3376 {
3377         return page->inuse;
3378 }
3379
3380 static int count_total(struct page *page)
3381 {
3382         return page->objects;
3383 }
3384
3385 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3386                                                 unsigned long *map)
3387 {
3388         void *p;
3389         void *addr = page_address(page);
3390
3391         if (!check_slab(s, page) ||
3392                         !on_freelist(s, page, NULL))
3393                 return 0;
3394
3395         /* Now we know that a valid freelist exists */
3396         bitmap_zero(map, page->objects);
3397
3398         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3399                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3400                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3401                         return 0;
3402         }
3403
3404         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3405                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3406                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3407                                 return 0;
3408         return 1;
3409 }
3410
3411 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3412                                                 unsigned long *map)
3413 {
3414         if (slab_trylock(page)) {
3415                 validate_slab(s, page, map);
3416                 slab_unlock(page);
3417         } else
3418                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3419                         s->name, page);
3420 }
3421
3422 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3423                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3424 {
3425         unsigned long count = 0;
3426         struct page *page;
3427         unsigned long flags;
3428
3429         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3430
3431         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3432                 validate_slab_slab(s, page, map);
3433                 count++;
3434         }
3435         if (count != n->nr_partial)
3436                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3437                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3438
3439         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3440                 goto out;
3441
3442         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3443                 validate_slab_slab(s, page, map);
3444                 count++;
3445         }
3446         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3447                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3448                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3449                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3450
3451 out:
3452         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3453         return count;
3454 }
3455
3456 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3457 {
3458         int node;
3459         unsigned long count = 0;
3460         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3461                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3462
3463         if (!map)
3464                 return -ENOMEM;
3465
3466         flush_all(s);
3467         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3468                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3469
3470                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3471         }
3472         kfree(map);
3473         return count;
3474 }
3475
3476 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3477 static void resiliency_test(void)
3478 {
3479         u8 *p;
3480
3481         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3482
3483         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3484         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3485         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3486
3487         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3488         p[16] = 0x12;
3489         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3490                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3491
3492         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3493
3494         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3495         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3496         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3497         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3498                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3499         printk(KERN_ERR
3500                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3501
3502         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3503         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3504         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3505         *p = 0x56;
3506         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3507                                                                         p);
3508         printk(KERN_ERR
3509                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3510         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3511
3512         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3513         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3514         kfree(p);
3515         *p = 0x78;
3516         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3517         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3518
3519         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3520         kfree(p);
3521         p[50] = 0x9a;
3522         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3523                         p);
3524         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3525
3526         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3527         kfree(p);
3528         p[512] = 0xab;
3529         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3530         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3531 }
3532 #else
3533 static void resiliency_test(void) {};
3534 #endif
3535
3536 /*
3537  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3538  * and freed.
3539  */
3540
3541 struct location {
3542         unsigned long count;
3543         unsigned long addr;
3544         long long sum_time;
3545         long min_time;
3546         long max_time;
3547         long min_pid;
3548         long max_pid;
3549         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3550         nodemask_t nodes;
3551 };
3552
3553 struct loc_track {
3554         unsigned long max;
3555         unsigned long count;
3556         struct location *loc;
3557 };
3558
3559 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3560 {
3561         if (t->max)
3562                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3563                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3564 }
3565
3566 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3567 {
3568         struct location *l;
3569         int order;
3570
3571         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3572
3573         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3574         if (!l)
3575                 return 0;
3576
3577         if (t->count) {
3578                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3579                 free_loc_track(t);
3580         }
3581         t->max = max;
3582         t->loc = l;
3583         return 1;
3584 }
3585
3586 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3587                                 const struct track *track)
3588 {
3589         long start, end, pos;
3590         struct location *l;
3591         unsigned long caddr;
3592         unsigned long age = jiffies - track->when;
3593
3594         start = -1;
3595         end = t->count;
3596
3597         for ( ; ; ) {
3598                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3599
3600                 /*
3601                  * There is nothing at "end". If we end up there
3602                  * we need to add something to before end.
3603                  */
3604                 if (pos == end)
3605                         break;
3606
3607                 caddr = t->loc[pos].addr;
3608                 if (track->addr == caddr) {
3609
3610                         l = &t->loc[pos];
3611                         l->count++;
3612                         if (track->when) {
3613                                 l->sum_time += age;
3614                                 if (age < l->min_time)
3615                                         l->min_time = age;
3616                                 if (age > l->max_time)
3617                                         l->max_time = age;
3618
3619                                 if (track->pid < l->min_pid)
3620                                         l->min_pid = track->pid;
3621                                 if (track->pid > l->max_pid)
3622                                         l->max_pid = track->pid;
3623
3624                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3625                                                 to_cpumask(l->cpus));
3626                         }
3627                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3628                         return 1;
3629                 }
3630
3631                 if (track->addr < caddr)
3632                         end = pos;
3633                 else
3634                         start = pos;
3635         }
3636
3637         /*
3638          * Not found. Insert new tracking element.
3639          */
3640         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3641                 return 0;
3642
3643         l = t->loc + pos;
3644         if (pos < t->count)
3645                 memmove(l + 1, l,
3646                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3647         t->count++;
3648         l->count = 1;
3649         l->addr = track->addr;
3650         l->sum_time = age;
3651         l->min_time = age;
3652         l->max_time = age;
3653         l->min_pid = track->pid;
3654         l->max_pid = track->pid;
3655         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3656         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3657         nodes_clear(l->nodes);
3658         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3659         return 1;
3660 }
3661
3662 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3663                 struct page *page, enum track_item alloc,
3664                 unsigned long *map)
3665 {
3666         void *addr = page_address(page);
3667         void *p;
3668
3669         bitmap_zero(map, page->objects);
3670         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3671                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3672
3673         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3674                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3675                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3676 }
3677
3678 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3679                                         enum track_item alloc)
3680 {
3681         int len = 0;
3682         unsigned long i;
3683         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3684         int node;
3685         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3686                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3687
3688         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3689                                      GFP_TEMPORARY)) {
3690                 kfree(map);
3691                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3692         }
3693         /* Push back cpu slabs */
3694         flush_all(s);
3695
3696         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3697                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3698                 unsigned long flags;
3699                 struct page *page;
3700
3701                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3702                         continue;
3703
3704                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3705                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3706                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3707                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3708                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3709                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3710         }
3711
3712         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3713                 struct location *l = &t.loc[i];
3714
3715                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3716                         break;
3717                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3718
3719                 if (l->addr)
3720                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3721                 else
3722                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3723
3724                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3725                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3726                                 l->min_time,
3727                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3728                                 l->max_time);
3729                 } else
3730                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3731                                 l->min_time);
3732
3733                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3734                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3735                                 l->min_pid, l->max_pid);
3736                 else
3737                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3738                                 l->min_pid);
3739
3740                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3741                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3742                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3743                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3744                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3745                                                  to_cpumask(l->cpus));
3746                 }
3747
3748                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3749                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3750                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3751                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3752                                         l->nodes);
3753                 }
3754
3755                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3756         }
3757
3758         free_loc_track(&t);
3759         kfree(map);
3760         if (!t.count)
3761                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3762         return len;
3763 }
3764
3765 enum slab_stat_type {
3766         SL_ALL,                 /* All slabs */
3767         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3768         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3769         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3770         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3771 };
3772
3773 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3774 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3775 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3776 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3777 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3778
3779 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3780                             char *buf, unsigned long flags)
3781 {
3782         unsigned long total = 0;
3783         int node;
3784         int x;
3785         unsigned long *nodes;
3786         unsigned long *per_cpu;
3787
3788         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3789         if (!nodes)
3790                 return -ENOMEM;
3791         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3792
3793         if (flags & SO_CPU) {
3794                 int cpu;
3795
3796                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3797                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3798
3799                         if (!c || c->node < 0)
3800                                 continue;
3801
3802                         if (c->page) {
3803                                         if (flags & SO_TOTAL)
3804                                                 x = c->page->objects;
3805                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3806                                         x = c->page->inuse;
3807                                 else
3808                                         x = 1;
3809
3810                                 total += x;
3811                                 nodes[c->node] += x;
3812                         }
3813                         per_cpu[c->node]++;
3814                 }
3815         }
3816
3817         if (flags & SO_ALL) {
3818                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3819                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3820
3821                 if (flags & SO_TOTAL)
3822                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3823                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3824                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3825                                 count_partial(n, count_free);
3826
3827                         else
3828                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3829                         total += x;
3830                         nodes[node] += x;
3831                 }
3832
3833         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3834                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3835                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3836
3837                         if (flags & SO_TOTAL)
3838                                 x = count_partial(n, count_total);
3839                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3840                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3841                         else
3842                                 x = n->nr_partial;
3843                         total += x;
3844                         nodes[node] += x;
3845                 }
3846         }
3847         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3848 #ifdef CONFIG_NUMA
3849         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3850                 if (nodes[node])
3851                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3852                                         node, nodes[node]);
3853 #endif
3854         kfree(nodes);
3855         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3856 }
3857
3858 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3859 {
3860         int node;
3861
3862         for_each_online_node(node) {
3863                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3864
3865                 if (!n)
3866                         continue;
3867
3868                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3869                         return 1;
3870         }
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3875 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3876
3877 struct slab_attribute {
3878         struct attribute attr;
3879         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3880         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3881 };
3882
3883 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3884         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3885
3886 #define SLAB_ATTR(_name) \
3887         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3888         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3889
3890 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3891 {
3892         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3893 }
3894 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3895
3896 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3897 {
3898         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3899 }
3900 SLAB_ATTR_RO(align);
3901
3902 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3903 {
3904         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3905 }
3906 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3907
3908 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3909 {
3910         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3911 }
3912 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3913
3914 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3915                                 const char *buf, size_t length)
3916 {
3917         unsigned long order;
3918         int err;
3919
3920         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3921         if (err)
3922                 return err;
3923
3924         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3925                 return -EINVAL;
3926
3927         calculate_sizes(s, order);
3928         return length;
3929 }
3930
3931 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3932 {
3933         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3934 }
3935 SLAB_ATTR(order);
3936
3937 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3938 {
3939         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3940 }
3941
3942 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3943                                  size_t length)
3944 {
3945         unsigned long min;
3946         int err;
3947
3948         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3949         if (err)
3950                 return err;
3951
3952         set_min_partial(s, min);
3953         return length;
3954 }
3955 SLAB_ATTR(min_partial);
3956
3957 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3958 {
3959         if (s->ctor) {
3960                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3961
3962                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3963         }
3964         return 0;
3965 }
3966 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3967
3968 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3969 {
3970         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3971 }
3972 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3973
3974 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3975 {
3976         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3977 }
3978 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3979
3980 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3981 {
3982         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3983 }
3984 SLAB_ATTR_RO(partial);
3985
3986 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3989 }
3990 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3991
3992 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3993 {
3994         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3995 }
3996 SLAB_ATTR_RO(objects);
3997
3998 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3999 {
4000         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4001 }
4002 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4003
4004 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4007 }
4008 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4009
4010 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4013 }
4014
4015 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4016                                 const char *buf, size_t length)
4017 {
4018         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4019         if (buf[0] == '1')
4020                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4021         return length;
4022 }
4023 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4024
4025 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4026 {
4027         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4028 }
4029
4030 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4031                                                         size_t length)
4032 {
4033         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4034         if (buf[0] == '1')
4035                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4036         return length;
4037 }
4038 SLAB_ATTR(trace);
4039
4040 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4041 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4042 {
4043         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4044 }
4045
4046 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4047                                                         size_t length)
4048 {
4049         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4050         if (buf[0] == '1')
4051                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4052         return length;
4053 }
4054 SLAB_ATTR(failslab);
4055 #endif
4056
4057 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4058 {
4059         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4060 }
4061
4062 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4063                                 const char *buf, size_t length)
4064 {
4065         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4066         if (buf[0] == '1')
4067                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4068         return length;
4069 }
4070 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4071
4072 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4073 {
4074         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4075 }
4076 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4077
4078 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4079 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4080 {
4081         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4082 }
4083 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4084 #endif
4085
4086 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4087 {
4088         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4089 }
4090 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4091
4092 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4093 {
4094         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4095 }
4096
4097 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4098                                 const char *buf, size_t length)
4099 {
4100         if (any_slab_objects(s))
4101                 return -EBUSY;
4102
4103         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4104         if (buf[0] == '1')
4105                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4106         calculate_sizes(s, -1);
4107         return length;
4108 }
4109 SLAB_ATTR(red_zone);
4110
4111 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4112 {
4113         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4114 }
4115
4116 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4117                                 const char *buf, size_t length)
4118 {
4119         if (any_slab_objects(s))
4120                 return -EBUSY;
4121
4122         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4123         if (buf[0] == '1')
4124                 s->flags |= SLAB_POISON;
4125         calculate_sizes(s, -1);
4126         return length;
4127 }
4128 SLAB_ATTR(poison);
4129
4130 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4131 {
4132         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4133 }
4134
4135 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4136                                 const char *buf, size_t length)
4137 {
4138         if (any_slab_objects(s))
4139                 return -EBUSY;
4140
4141         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4142         if (buf[0] == '1')
4143                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4144         calculate_sizes(s, -1);
4145         return length;
4146 }
4147 SLAB_ATTR(store_user);
4148
4149 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4150 {
4151         return 0;
4152 }
4153
4154 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4155                         const char *buf, size_t length)
4156 {
4157         int ret = -EINVAL;
4158
4159         if (buf[0] == '1') {
4160                 ret = validate_slab_cache(s);
4161                 if (ret >= 0)
4162                         ret = length;
4163         }
4164         return ret;
4165 }
4166 SLAB_ATTR(validate);
4167
4168 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4169 {
4170         return 0;
4171 }
4172
4173 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4174                         const char *buf, size_t length)
4175 {
4176         if (buf[0] == '1') {
4177                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4178
4179                 if (rc)
4180                         return rc;
4181         } else
4182                 return -EINVAL;
4183         return length;
4184 }
4185 SLAB_ATTR(shrink);
4186
4187 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4188 {
4189         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4190                 return -ENOSYS;
4191         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4192 }
4193 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4194
4195 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4196 {
4197         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4198                 return -ENOSYS;
4199         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4200 }
4201 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4202
4203 #ifdef CONFIG_NUMA
4204 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4205 {
4206         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4207 }
4208
4209 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4210                                 const char *buf, size_t length)
4211 {
4212         unsigned long ratio;
4213         int err;
4214
4215         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4216         if (err)
4217                 return err;
4218
4219         if (ratio <= 100)
4220                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4221
4222         return length;
4223 }
4224 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4225 #endif
4226
4227 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4228 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4229 {
4230         unsigned long sum  = 0;
4231         int cpu;
4232         int len;
4233         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4234
4235         if (!data)
4236                 return -ENOMEM;
4237
4238         for_each_online_cpu(cpu) {
4239                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4240
4241                 data[cpu] = x;
4242                 sum += x;
4243         }
4244
4245         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4246
4247 #ifdef CONFIG_SMP
4248         for_each_online_cpu(cpu) {
4249                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4250                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4251         }
4252 #endif
4253         kfree(data);
4254         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4255 }
4256
4257 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4258 {
4259         int cpu;
4260
4261         for_each_online_cpu(cpu)
4262                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4263 }
4264
4265 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4266 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4267 {                                                               \
4268         return show_stat(s, buf, si);                           \
4269 }                                                               \
4270 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4271                                 const char *buf, size_t length) \
4272 {                                                               \
4273         if (buf[0] != '0')                                      \
4274                 return -EINVAL;                                 \
4275         clear_stat(s, si);                                      \
4276         return length;                                          \
4277 }                                                               \
4278 SLAB_ATTR(text);                                                \
4279
4280 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4281 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4282 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4283 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4284 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4285 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4286 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4287 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4288 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4289 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4290 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4291 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4292 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4293 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4294 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4295 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4296 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4297 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4298 #endif
4299
4300 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4301         &slab_size_attr.attr,
4302         &object_size_attr.attr,
4303         &objs_per_slab_attr.attr,
4304         &order_attr.attr,
4305         &min_partial_attr.attr,
4306         &objects_attr.attr,
4307         &objects_partial_attr.attr,
4308         &total_objects_attr.attr,
4309         &slabs_attr.attr,
4310         &partial_attr.attr,
4311         &cpu_slabs_attr.attr,
4312         &ctor_attr.attr,
4313         &aliases_attr.attr,
4314         &align_attr.attr,
4315         &sanity_checks_attr.attr,
4316         &trace_attr.attr,
4317         &hwcache_align_attr.attr,
4318         &reclaim_account_attr.attr,
4319         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4320         &red_zone_attr.attr,
4321         &poison_attr.attr,
4322         &store_user_attr.attr,
4323         &validate_attr.attr,
4324         &shrink_attr.attr,
4325         &alloc_calls_attr.attr,
4326         &free_calls_attr.attr,
4327 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4328         &cache_dma_attr.attr,
4329 #endif
4330 #ifdef CONFIG_NUMA
4331         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4332 #endif
4333 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4334         &alloc_fastpath_attr.attr,
4335         &alloc_slowpath_attr.attr,
4336         &free_fastpath_attr.attr,
4337         &free_slowpath_attr.attr,
4338         &free_frozen_attr.attr,
4339         &free_add_partial_attr.attr,
4340         &free_remove_partial_attr.attr,
4341         &alloc_from_partial_attr.attr,
4342         &alloc_slab_attr.attr,
4343         &alloc_refill_attr.attr,
4344         &free_slab_attr.attr,
4345         &cpuslab_flush_attr.attr,
4346         &deactivate_full_attr.attr,
4347         &deactivate_empty_attr.attr,
4348         &deactivate_to_head_attr.attr,
4349         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4350         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4351         &order_fallback_attr.attr,
4352 #endif
4353 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4354         &failslab_attr.attr,
4355 #endif
4356
4357         NULL
4358 };
4359
4360 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4361         .attrs = slab_attrs,
4362 };
4363
4364 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4365                                 struct attribute *attr,
4366                                 char *buf)
4367 {
4368         struct slab_attribute *attribute;
4369         struct kmem_cache *s;
4370         int err;
4371
4372         attribute = to_slab_attr(attr);
4373         s = to_slab(kobj);
4374
4375         if (!attribute->show)
4376                 return -EIO;
4377
4378         err = attribute->show(s, buf);
4379
4380         return err;
4381 }
4382
4383 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4384                                 struct attribute *attr,
4385                                 const char *buf, size_t len)
4386 {
4387         struct slab_attribute *attribute;
4388         struct kmem_cache *s;
4389         int err;
4390
4391         attribute = to_slab_attr(attr);
4392         s = to_slab(kobj);
4393
4394         if (!attribute->store)
4395                 return -EIO;
4396
4397         err = attribute->store(s, buf, len);
4398
4399         return err;
4400 }
4401
4402 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4403 {
4404         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4405
4406         kfree(s->name);
4407         kfree(s);
4408 }
4409
4410 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4411         .show = slab_attr_show,
4412         .store = slab_attr_store,
4413 };
4414
4415 static struct kobj_type slab_ktype = {
4416         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4417         .release = kmem_cache_release
4418 };
4419
4420 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4421 {
4422         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4423
4424         if (ktype == &slab_ktype)
4425                 return 1;
4426         return 0;
4427 }
4428
4429 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4430         .filter = uevent_filter,
4431 };
4432
4433 static struct kset *slab_kset;
4434
4435 #define ID_STR_LENGTH 64
4436
4437 /* Create a unique string id for a slab cache:
4438  *
4439  * Format       :[flags-]size
4440  */
4441 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4442 {
4443         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4444         char *p = name;
4445
4446         BUG_ON(!name);
4447
4448         *p++ = ':';
4449         /*
4450          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4451          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4452          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4453          * are matched during merging to guarantee that the id is
4454          * unique.
4455          */
4456         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4457                 *p++ = 'd';
4458         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4459                 *p++ = 'a';
4460         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4461                 *p++ = 'F';
4462         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4463                 *p++ = 't';
4464         if (p != name + 1)
4465                 *p++ = '-';
4466         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4467         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4468         return name;
4469 }
4470
4471 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4472 {
4473         int err;
4474         const char *name;
4475         int unmergeable;
4476
4477         if (slab_state < SYSFS)
4478                 /* Defer until later */
4479                 return 0;
4480
4481         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4482         if (unmergeable) {
4483                 /*
4484                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4485                  * This is typically the case for debug situations. In that
4486                  * case we can catch duplicate names easily.
4487                  */
4488                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4489                 name = s->name;
4490         } else {
4491                 /*
4492                  * Create a unique name for the slab as a target
4493                  * for the symlinks.
4494                  */
4495                 name = create_unique_id(s);
4496         }
4497
4498         s->kobj.kset = slab_kset;
4499         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4500         if (err) {
4501                 kobject_put(&s->kobj);
4502                 return err;
4503         }
4504
4505         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4506         if (err) {
4507                 kobject_del(&s->kobj);
4508                 kobject_put(&s->kobj);
4509                 return err;
4510         }
4511         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4512         if (!unmergeable) {
4513                 /* Setup first alias */
4514                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4515                 kfree(name);
4516         }
4517         return 0;
4518 }
4519
4520 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4521 {
4522         if (slab_state < SYSFS)
4523                 /*
4524                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4525                  * cache from sysfs.
4526                  */
4527                 return;
4528
4529         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4530         kobject_del(&s->kobj);
4531         kobject_put(&s->kobj);
4532 }
4533
4534 /*
4535  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4536  * available lest we lose that information.
4537  */
4538 struct saved_alias {
4539         struct kmem_cache *s;
4540         const char *name;
4541         struct saved_alias *next;
4542 };
4543
4544 static struct saved_alias *alias_list;
4545
4546 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4547 {
4548         struct saved_alias *al;
4549
4550         if (slab_state == SYSFS) {
4551                 /*
4552                  * If we have a leftover link then remove it.
4553                  */
4554                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4555                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4556         }
4557
4558         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4559         if (!al)
4560                 return -ENOMEM;
4561
4562         al->s = s;
4563         al->name = name;
4564         al->next = alias_list;
4565         alias_list = al;
4566         return 0;
4567 }
4568
4569 static int __init slab_sysfs_init(void)
4570 {
4571         struct kmem_cache *s;
4572         int err;
4573
4574         down_write(&slub_lock);
4575
4576         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4577         if (!slab_kset) {
4578                 up_write(&slub_lock);
4579                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4580                 return -ENOSYS;
4581         }
4582
4583         slab_state = SYSFS;
4584
4585         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4586                 err = sysfs_slab_add(s);
4587                 if (err)
4588                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4589                                                 " to sysfs\n", s->name);
4590         }
4591
4592         while (alias_list) {
4593                 struct saved_alias *al = alias_list;
4594
4595                 alias_list = alias_list->next;
4596                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4597                 if (err)
4598                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4599                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4600                 kfree(al);
4601         }
4602
4603         up_write(&slub_lock);
4604         resiliency_test();
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 __initcall(slab_sysfs_init);
4609 #endif
4610
4611 /*
4612  * The /proc/slabinfo ABI
4613  */
4614 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4615 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4616 {
4617         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4618         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4619                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4620         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4621         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4622         seq_putc(m, '\n');
4623 }
4624
4625 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4626 {
4627         loff_t n = *pos;
4628
4629         down_read(&slub_lock);
4630         if (!n)
4631                 print_slabinfo_header(m);
4632
4633         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4634 }
4635
4636 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4637 {
4638         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4639 }
4640
4641 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4642 {
4643         up_read(&slub_lock);
4644 }
4645
4646 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4647 {
4648         unsigned long nr_partials = 0;
4649         unsigned long nr_slabs = 0;
4650         unsigned long nr_inuse = 0;
4651         unsigned long nr_objs = 0;
4652         unsigned long nr_free = 0;
4653         struct kmem_cache *s;
4654         int node;
4655
4656         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4657
4658         for_each_online_node(node) {
4659                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4660
4661                 if (!n)
4662                         continue;
4663
4664                 nr_partials += n->nr_partial;
4665                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4666                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4667                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4668         }
4669
4670         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4671
4672         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4673                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4674                    (1 << oo_order(s->oo)));
4675         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4676         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4677                    0UL);
4678         seq_putc(m, '\n');
4679         return 0;
4680 }
4681
4682 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4683         .start = s_start,
4684         .next = s_next,
4685         .stop = s_stop,
4686         .show = s_show,
4687 };
4688
4689 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4690 {
4691         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4692 }
4693
4694 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4695         .open           = slabinfo_open,
4696         .read           = seq_read,
4697         .llseek         = seq_lseek,
4698         .release        = seq_release,
4699 };
4700
4701 static int __init slab_proc_init(void)
4702 {
4703         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4704         return 0;
4705 }
4706 module_init(slab_proc_init);
4707 #endif /* CONFIG_SLABINFO */