slub: fix atomic usage in any_slab_objects()
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/debugobjects.h>
23 #include <linux/kallsyms.h>
24 #include <linux/memory.h>
25 #include <linux/math64.h>
26
27 /*
28  * Lock order:
29  *   1. slab_lock(page)
30  *   2. slab->list_lock
31  *
32  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
33  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
34  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
35  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
36  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
37  *   the page_struct of the slab.
38  *
39  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
40  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
41  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
42  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
43  *   modified without taking the list lock).
44  *
45  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
46  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
47  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
48  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
49  *   the list lock.
50  *
51  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
52  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
53  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
54  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
55  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
56  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
57  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
58  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
59  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
60  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
61  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
62  *   no danger of cacheline contention.
63  *
64  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
65  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
66  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
67  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
68  *
69  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
70  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
71  *
72  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
73  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
74  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
75  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
76  * cannot scan all objects.
77  *
78  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
79  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
80  * fast frees and allocs.
81  *
82  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
83  *
84  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
85  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
86  *                      such as satisfying allocations for a specific
87  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
88  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
89  *                      list operations. It is up to the processor holding
90  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
91  *                      when the slab is no longer needed.
92  *
93  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
94  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
95  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
96  *                      freelist that allows lockless access to
97  *                      free objects in addition to the regular freelist
98  *                      that requires the slab lock.
99  *
100  * PageError            Slab requires special handling due to debug
101  *                      options set. This moves slab handling out of
102  *                      the fast path and disables lockless freelists.
103  */
104
105 #define FROZEN (1 << PG_active)
106
107 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
108 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
109 #else
110 #define SLABDEBUG 0
111 #endif
112
113 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
114 {
115         return page->flags & FROZEN;
116 }
117
118 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
119 {
120         page->flags |= FROZEN;
121 }
122
123 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
124 {
125         page->flags &= ~FROZEN;
126 }
127
128 static inline int SlabDebug(struct page *page)
129 {
130         return page->flags & SLABDEBUG;
131 }
132
133 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
134 {
135         page->flags |= SLABDEBUG;
136 }
137
138 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
139 {
140         page->flags &= ~SLABDEBUG;
141 }
142
143 /*
144  * Issues still to be resolved:
145  *
146  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
147  *
148  * - Variable sizing of the per node arrays
149  */
150
151 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
152 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
153
154 /*
155  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
156  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
157  */
158 #define MIN_PARTIAL 5
159
160 /*
161  * Maximum number of desirable partial slabs.
162  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
163  * sort the partial list by the number of objects in the.
164  */
165 #define MAX_PARTIAL 10
166
167 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
168                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
169
170 /*
171  * Set of flags that will prevent slab merging
172  */
173 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
174                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
175
176 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
177                 SLAB_CACHE_DMA)
178
179 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
180 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
181 #endif
182
183 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
184 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
185 #endif
186
187 /* Internal SLUB flags */
188 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
189 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
190
191 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
192
193 #ifdef CONFIG_SMP
194 static struct notifier_block slab_notifier;
195 #endif
196
197 static enum {
198         DOWN,           /* No slab functionality available */
199         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
200         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
201         SYSFS           /* Sysfs up */
202 } slab_state = DOWN;
203
204 /* A list of all slab caches on the system */
205 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
206 static LIST_HEAD(slab_caches);
207
208 /*
209  * Tracking user of a slab.
210  */
211 struct track {
212         void *addr;             /* Called from address */
213         int cpu;                /* Was running on cpu */
214         int pid;                /* Pid context */
215         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
216 };
217
218 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
219
220 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
221 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
222 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
223 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
224
225 #else
226 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
227 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
228                                                         { return 0; }
229 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
230 {
231         kfree(s);
232 }
233
234 #endif
235
236 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
239         c->stat[si]++;
240 #endif
241 }
242
243 /********************************************************************
244  *                      Core slab cache functions
245  *******************************************************************/
246
247 int slab_is_available(void)
248 {
249         return slab_state >= UP;
250 }
251
252 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
253 {
254 #ifdef CONFIG_NUMA
255         return s->node[node];
256 #else
257         return &s->local_node;
258 #endif
259 }
260
261 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
262 {
263 #ifdef CONFIG_SMP
264         return s->cpu_slab[cpu];
265 #else
266         return &s->cpu_slab;
267 #endif
268 }
269
270 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
271 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
272                                 struct page *page, const void *object)
273 {
274         void *base;
275
276         if (!object)
277                 return 1;
278
279         base = page_address(page);
280         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
281                 (object - base) % s->size) {
282                 return 0;
283         }
284
285         return 1;
286 }
287
288 /*
289  * Slow version of get and set free pointer.
290  *
291  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
292  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
293  * from the page struct.
294  */
295 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
296 {
297         return *(void **)(object + s->offset);
298 }
299
300 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
301 {
302         *(void **)(object + s->offset) = fp;
303 }
304
305 /* Loop over all objects in a slab */
306 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
307         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
308                         __p += (__s)->size)
309
310 /* Scan freelist */
311 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
312         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
313
314 /* Determine object index from a given position */
315 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
316 {
317         return (p - addr) / s->size;
318 }
319
320 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
321                                                 unsigned long size)
322 {
323         struct kmem_cache_order_objects x = {
324                 (order << 16) + (PAGE_SIZE << order) / size
325         };
326
327         return x;
328 }
329
330 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
331 {
332         return x.x >> 16;
333 }
334
335 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
336 {
337         return x.x & ((1 << 16) - 1);
338 }
339
340 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
341 /*
342  * Debug settings:
343  */
344 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
345 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
346 #else
347 static int slub_debug;
348 #endif
349
350 static char *slub_debug_slabs;
351
352 /*
353  * Object debugging
354  */
355 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
356 {
357         int i, offset;
358         int newline = 1;
359         char ascii[17];
360
361         ascii[16] = 0;
362
363         for (i = 0; i < length; i++) {
364                 if (newline) {
365                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
366                         newline = 0;
367                 }
368                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
369                 offset = i % 16;
370                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
371                 if (offset == 15) {
372                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
373                         newline = 1;
374                 }
375         }
376         if (!newline) {
377                 i %= 16;
378                 while (i < 16) {
379                         printk(KERN_CONT "   ");
380                         ascii[i] = ' ';
381                         i++;
382                 }
383                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
384         }
385 }
386
387 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
388         enum track_item alloc)
389 {
390         struct track *p;
391
392         if (s->offset)
393                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
394         else
395                 p = object + s->inuse;
396
397         return p + alloc;
398 }
399
400 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
401                                 enum track_item alloc, void *addr)
402 {
403         struct track *p;
404
405         if (s->offset)
406                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
407         else
408                 p = object + s->inuse;
409
410         p += alloc;
411         if (addr) {
412                 p->addr = addr;
413                 p->cpu = smp_processor_id();
414                 p->pid = current ? current->pid : -1;
415                 p->when = jiffies;
416         } else
417                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
418 }
419
420 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
421 {
422         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
423                 return;
424
425         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
426         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
427 }
428
429 static void print_track(const char *s, struct track *t)
430 {
431         if (!t->addr)
432                 return;
433
434         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
435         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
436         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
437 }
438
439 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
440 {
441         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
442                 return;
443
444         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
445         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
446 }
447
448 static void print_page_info(struct page *page)
449 {
450         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
451                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
452
453 }
454
455 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
456 {
457         va_list args;
458         char buf[100];
459
460         va_start(args, fmt);
461         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
462         va_end(args);
463         printk(KERN_ERR "========================================"
464                         "=====================================\n");
465         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
466         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
467                         "-------------------------------------\n\n");
468 }
469
470 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
471 {
472         va_list args;
473         char buf[100];
474
475         va_start(args, fmt);
476         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
477         va_end(args);
478         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
479 }
480
481 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
482 {
483         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
484         u8 *addr = page_address(page);
485
486         print_tracking(s, p);
487
488         print_page_info(page);
489
490         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
491                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
492
493         if (p > addr + 16)
494                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
495
496         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
497
498         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
499                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
500                         s->inuse - s->objsize);
501
502         if (s->offset)
503                 off = s->offset + sizeof(void *);
504         else
505                 off = s->inuse;
506
507         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
508                 off += 2 * sizeof(struct track);
509
510         if (off != s->size)
511                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
512                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
513
514         dump_stack();
515 }
516
517 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
518                         u8 *object, char *reason)
519 {
520         slab_bug(s, "%s", reason);
521         print_trailer(s, page, object);
522 }
523
524 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
525 {
526         va_list args;
527         char buf[100];
528
529         va_start(args, fmt);
530         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
531         va_end(args);
532         slab_bug(s, "%s", buf);
533         print_page_info(page);
534         dump_stack();
535 }
536
537 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
538 {
539         u8 *p = object;
540
541         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
542                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
543                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
544         }
545
546         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
547                 memset(p + s->objsize,
548                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
549                         s->inuse - s->objsize);
550 }
551
552 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
553 {
554         while (bytes) {
555                 if (*start != (u8)value)
556                         return start;
557                 start++;
558                 bytes--;
559         }
560         return NULL;
561 }
562
563 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
564                                                 void *from, void *to)
565 {
566         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
567         memset(from, data, to - from);
568 }
569
570 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
571                         u8 *object, char *what,
572                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
573 {
574         u8 *fault;
575         u8 *end;
576
577         fault = check_bytes(start, value, bytes);
578         if (!fault)
579                 return 1;
580
581         end = start + bytes;
582         while (end > fault && end[-1] == value)
583                 end--;
584
585         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
586         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
587                                         fault, end - 1, fault[0], value);
588         print_trailer(s, page, object);
589
590         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
591         return 0;
592 }
593
594 /*
595  * Object layout:
596  *
597  * object address
598  *      Bytes of the object to be managed.
599  *      If the freepointer may overlay the object then the free
600  *      pointer is the first word of the object.
601  *
602  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
603  *      0xa5 (POISON_END)
604  *
605  * object + s->objsize
606  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
607  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
608  *      objsize == inuse.
609  *
610  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
611  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
612  *
613  * object + s->inuse
614  *      Meta data starts here.
615  *
616  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
617  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
618  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
619  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
620  *              before the word boundary.
621  *
622  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
623  *
624  * object + s->size
625  *      Nothing is used beyond s->size.
626  *
627  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
628  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
629  * may be used with merged slabcaches.
630  */
631
632 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
633 {
634         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
635
636         if (s->offset)
637                 /* Freepointer is placed after the object. */
638                 off += sizeof(void *);
639
640         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
641                 /* We also have user information there */
642                 off += 2 * sizeof(struct track);
643
644         if (s->size == off)
645                 return 1;
646
647         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
648                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
649 }
650
651 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
652 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
653 {
654         u8 *start;
655         u8 *fault;
656         u8 *end;
657         int length;
658         int remainder;
659
660         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
661                 return 1;
662
663         start = page_address(page);
664         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
665         end = start + length;
666         remainder = length % s->size;
667         if (!remainder)
668                 return 1;
669
670         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
671         if (!fault)
672                 return 1;
673         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
674                 end--;
675
676         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
677         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
678
679         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
680         return 0;
681 }
682
683 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
684                                         void *object, int active)
685 {
686         u8 *p = object;
687         u8 *endobject = object + s->objsize;
688
689         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
690                 unsigned int red =
691                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
692
693                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
694                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
695                         return 0;
696         } else {
697                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
698                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
699                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
700                 }
701         }
702
703         if (s->flags & SLAB_POISON) {
704                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
705                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
706                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
707                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
708                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
709                         return 0;
710                 /*
711                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
712                  */
713                 check_pad_bytes(s, page, p);
714         }
715
716         if (!s->offset && active)
717                 /*
718                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
719                  * freepointer while object is allocated.
720                  */
721                 return 1;
722
723         /* Check free pointer validity */
724         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
725                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
726                 /*
727                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
728                  * of the free objects in this slab. May cause
729                  * another error because the object count is now wrong.
730                  */
731                 set_freepointer(s, p, NULL);
732                 return 0;
733         }
734         return 1;
735 }
736
737 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
738 {
739         int maxobj;
740
741         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
742
743         if (!PageSlab(page)) {
744                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
745                 return 0;
746         }
747
748         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
749         if (page->objects > maxobj) {
750                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
751                         s->name, page->objects, maxobj);
752                 return 0;
753         }
754         if (page->inuse > page->objects) {
755                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
756                         s->name, page->inuse, page->objects);
757                 return 0;
758         }
759         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
760         slab_pad_check(s, page);
761         return 1;
762 }
763
764 /*
765  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
766  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
767  */
768 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
769 {
770         int nr = 0;
771         void *fp = page->freelist;
772         void *object = NULL;
773         unsigned long max_objects;
774
775         while (fp && nr <= page->objects) {
776                 if (fp == search)
777                         return 1;
778                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
779                         if (object) {
780                                 object_err(s, page, object,
781                                         "Freechain corrupt");
782                                 set_freepointer(s, object, NULL);
783                                 break;
784                         } else {
785                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
786                                 page->freelist = NULL;
787                                 page->inuse = page->objects;
788                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
789                                 return 0;
790                         }
791                         break;
792                 }
793                 object = fp;
794                 fp = get_freepointer(s, object);
795                 nr++;
796         }
797
798         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
799         if (max_objects > 65535)
800                 max_objects = 65535;
801
802         if (page->objects != max_objects) {
803                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
804                         "should be %d", page->objects, max_objects);
805                 page->objects = max_objects;
806                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
807         }
808         if (page->inuse != page->objects - nr) {
809                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
810                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
811                 page->inuse = page->objects - nr;
812                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
813         }
814         return search == NULL;
815 }
816
817 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
818                                                                 int alloc)
819 {
820         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
821                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
822                         s->name,
823                         alloc ? "alloc" : "free",
824                         object, page->inuse,
825                         page->freelist);
826
827                 if (!alloc)
828                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
829
830                 dump_stack();
831         }
832 }
833
834 /*
835  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
836  */
837 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
838 {
839         spin_lock(&n->list_lock);
840         list_add(&page->lru, &n->full);
841         spin_unlock(&n->list_lock);
842 }
843
844 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
845 {
846         struct kmem_cache_node *n;
847
848         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
849                 return;
850
851         n = get_node(s, page_to_nid(page));
852
853         spin_lock(&n->list_lock);
854         list_del(&page->lru);
855         spin_unlock(&n->list_lock);
856 }
857
858 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
859 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
860 {
861         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
862
863         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
864 }
865
866 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
867 {
868         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
869
870         /*
871          * May be called early in order to allocate a slab for the
872          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
873          * dilemma by deferring the increment of the count during
874          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
875          */
876         if (!NUMA_BUILD || n) {
877                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
878                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
879         }
880 }
881 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
882 {
883         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
884
885         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
886         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
887 }
888
889 /* Object debug checks for alloc/free paths */
890 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
891                                                                 void *object)
892 {
893         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
894                 return;
895
896         init_object(s, object, 0);
897         init_tracking(s, object);
898 }
899
900 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
901                                                 void *object, void *addr)
902 {
903         if (!check_slab(s, page))
904                 goto bad;
905
906         if (!on_freelist(s, page, object)) {
907                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
908                 goto bad;
909         }
910
911         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
912                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
913                 goto bad;
914         }
915
916         if (!check_object(s, page, object, 0))
917                 goto bad;
918
919         /* Success perform special debug activities for allocs */
920         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
921                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
922         trace(s, page, object, 1);
923         init_object(s, object, 1);
924         return 1;
925
926 bad:
927         if (PageSlab(page)) {
928                 /*
929                  * If this is a slab page then lets do the best we can
930                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
931                  * as used avoids touching the remaining objects.
932                  */
933                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
934                 page->inuse = page->objects;
935                 page->freelist = NULL;
936         }
937         return 0;
938 }
939
940 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
941                                                 void *object, void *addr)
942 {
943         if (!check_slab(s, page))
944                 goto fail;
945
946         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
947                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
948                 goto fail;
949         }
950
951         if (on_freelist(s, page, object)) {
952                 object_err(s, page, object, "Object already free");
953                 goto fail;
954         }
955
956         if (!check_object(s, page, object, 1))
957                 return 0;
958
959         if (unlikely(s != page->slab)) {
960                 if (!PageSlab(page)) {
961                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
962                                 "outside of slab", object);
963                 } else if (!page->slab) {
964                         printk(KERN_ERR
965                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
966                                                 object);
967                         dump_stack();
968                 } else
969                         object_err(s, page, object,
970                                         "page slab pointer corrupt.");
971                 goto fail;
972         }
973
974         /* Special debug activities for freeing objects */
975         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
976                 remove_full(s, page);
977         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
978                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
979         trace(s, page, object, 0);
980         init_object(s, object, 0);
981         return 1;
982
983 fail:
984         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
985         return 0;
986 }
987
988 static int __init setup_slub_debug(char *str)
989 {
990         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
991         if (*str++ != '=' || !*str)
992                 /*
993                  * No options specified. Switch on full debugging.
994                  */
995                 goto out;
996
997         if (*str == ',')
998                 /*
999                  * No options but restriction on slabs. This means full
1000                  * debugging for slabs matching a pattern.
1001                  */
1002                 goto check_slabs;
1003
1004         slub_debug = 0;
1005         if (*str == '-')
1006                 /*
1007                  * Switch off all debugging measures.
1008                  */
1009                 goto out;
1010
1011         /*
1012          * Determine which debug features should be switched on
1013          */
1014         for (; *str && *str != ','; str++) {
1015                 switch (tolower(*str)) {
1016                 case 'f':
1017                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1018                         break;
1019                 case 'z':
1020                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1021                         break;
1022                 case 'p':
1023                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1024                         break;
1025                 case 'u':
1026                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1027                         break;
1028                 case 't':
1029                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1030                         break;
1031                 default:
1032                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1033                                 "unknown. skipped\n", *str);
1034                 }
1035         }
1036
1037 check_slabs:
1038         if (*str == ',')
1039                 slub_debug_slabs = str + 1;
1040 out:
1041         return 1;
1042 }
1043
1044 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1045
1046 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1047         unsigned long flags, const char *name,
1048         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1049 {
1050         /*
1051          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1052          */
1053         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1054             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1055                         flags |= slub_debug;
1056
1057         return flags;
1058 }
1059 #else
1060 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1061                         struct page *page, void *object) {}
1062
1063 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1064         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1065
1066 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1067         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1068
1069 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1070                         { return 1; }
1071 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1072                         void *object, int active) { return 1; }
1073 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1074 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1075         unsigned long flags, const char *name,
1076         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1077 {
1078         return flags;
1079 }
1080 #define slub_debug 0
1081
1082 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1083                                                         { return 0; }
1084 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1085                                                         int objects) {}
1086 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1087                                                         int objects) {}
1088 #endif
1089
1090 /*
1091  * Slab allocation and freeing
1092  */
1093 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1094                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1095 {
1096         int order = oo_order(oo);
1097
1098         if (node == -1)
1099                 return alloc_pages(flags, order);
1100         else
1101                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1102 }
1103
1104 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1105 {
1106         struct page *page;
1107         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1108
1109         flags |= s->allocflags;
1110
1111         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1112                                                                         oo);
1113         if (unlikely(!page)) {
1114                 oo = s->min;
1115                 /*
1116                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1117                  * Try a lower order alloc if possible
1118                  */
1119                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1120                 if (!page)
1121                         return NULL;
1122
1123                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1124         }
1125         page->objects = oo_objects(oo);
1126         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1127                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1128                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1129                 1 << oo_order(oo));
1130
1131         return page;
1132 }
1133
1134 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1135                                 void *object)
1136 {
1137         setup_object_debug(s, page, object);
1138         if (unlikely(s->ctor))
1139                 s->ctor(s, object);
1140 }
1141
1142 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1143 {
1144         struct page *page;
1145         void *start;
1146         void *last;
1147         void *p;
1148
1149         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1150
1151         page = allocate_slab(s,
1152                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1153         if (!page)
1154                 goto out;
1155
1156         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1157         page->slab = s;
1158         page->flags |= 1 << PG_slab;
1159         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1160                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1161                 SetSlabDebug(page);
1162
1163         start = page_address(page);
1164
1165         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1166                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1167
1168         last = start;
1169         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1170                 setup_object(s, page, last);
1171                 set_freepointer(s, last, p);
1172                 last = p;
1173         }
1174         setup_object(s, page, last);
1175         set_freepointer(s, last, NULL);
1176
1177         page->freelist = start;
1178         page->inuse = 0;
1179 out:
1180         return page;
1181 }
1182
1183 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         int order = compound_order(page);
1186         int pages = 1 << order;
1187
1188         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1189                 void *p;
1190
1191                 slab_pad_check(s, page);
1192                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1193                                                 page->objects)
1194                         check_object(s, page, p, 0);
1195                 ClearSlabDebug(page);
1196         }
1197
1198         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1199                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1200                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1201                 -pages);
1202
1203         __ClearPageSlab(page);
1204         reset_page_mapcount(page);
1205         __free_pages(page, order);
1206 }
1207
1208 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1209 {
1210         struct page *page;
1211
1212         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1213         __free_slab(page->slab, page);
1214 }
1215
1216 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1217 {
1218         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1219                 /*
1220                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1221                  */
1222                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1223
1224                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1225         } else
1226                 __free_slab(s, page);
1227 }
1228
1229 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230 {
1231         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1232         free_slab(s, page);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Per slab locking using the pagelock
1237  */
1238 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1239 {
1240         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1241 }
1242
1243 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1244 {
1245         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1246 }
1247
1248 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1249 {
1250         int rc = 1;
1251
1252         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1253         return rc;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Management of partially allocated slabs
1258  */
1259 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1260                                 struct page *page, int tail)
1261 {
1262         spin_lock(&n->list_lock);
1263         n->nr_partial++;
1264         if (tail)
1265                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1266         else
1267                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1268         spin_unlock(&n->list_lock);
1269 }
1270
1271 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1272 {
1273         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1274
1275         spin_lock(&n->list_lock);
1276         list_del(&page->lru);
1277         n->nr_partial--;
1278         spin_unlock(&n->list_lock);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Lock slab and remove from the partial list.
1283  *
1284  * Must hold list_lock.
1285  */
1286 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1287                                                         struct page *page)
1288 {
1289         if (slab_trylock(page)) {
1290                 list_del(&page->lru);
1291                 n->nr_partial--;
1292                 SetSlabFrozen(page);
1293                 return 1;
1294         }
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1300  */
1301 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1302 {
1303         struct page *page;
1304
1305         /*
1306          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1307          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1308          * partial slab and there is none available then get_partials()
1309          * will return NULL.
1310          */
1311         if (!n || !n->nr_partial)
1312                 return NULL;
1313
1314         spin_lock(&n->list_lock);
1315         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1316                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1317                         goto out;
1318         page = NULL;
1319 out:
1320         spin_unlock(&n->list_lock);
1321         return page;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1326  */
1327 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1328 {
1329 #ifdef CONFIG_NUMA
1330         struct zonelist *zonelist;
1331         struct zoneref *z;
1332         struct zone *zone;
1333         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1334         struct page *page;
1335
1336         /*
1337          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1338          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1339          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1340          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1341          *
1342          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1343          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1344          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1345          * from other nodes and filled up.
1346          *
1347          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1348          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1349          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1350          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1351          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1352          * with available objects.
1353          */
1354         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1355                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1356                 return NULL;
1357
1358         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1359         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1360                 struct kmem_cache_node *n;
1361
1362                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1363
1364                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1365                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1366                         page = get_partial_node(n);
1367                         if (page)
1368                                 return page;
1369                 }
1370         }
1371 #endif
1372         return NULL;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Get a partial page, lock it and return it.
1377  */
1378 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1379 {
1380         struct page *page;
1381         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1382
1383         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1384         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1385                 return page;
1386
1387         return get_any_partial(s, flags);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Move a page back to the lists.
1392  *
1393  * Must be called with the slab lock held.
1394  *
1395  * On exit the slab lock will have been dropped.
1396  */
1397 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1398 {
1399         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1400         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1401
1402         ClearSlabFrozen(page);
1403         if (page->inuse) {
1404
1405                 if (page->freelist) {
1406                         add_partial(n, page, tail);
1407                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1408                 } else {
1409                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1410                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1411                                 add_full(n, page);
1412                 }
1413                 slab_unlock(page);
1414         } else {
1415                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1416                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1417                         /*
1418                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1419                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1420                          * to come after the other slabs with objects in
1421                          * so that the others get filled first. That way the
1422                          * size of the partial list stays small.
1423                          *
1424                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1425                          * the partial list.
1426                          */
1427                         add_partial(n, page, 1);
1428                         slab_unlock(page);
1429                 } else {
1430                         slab_unlock(page);
1431                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1432                         discard_slab(s, page);
1433                 }
1434         }
1435 }
1436
1437 /*
1438  * Remove the cpu slab
1439  */
1440 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1441 {
1442         struct page *page = c->page;
1443         int tail = 1;
1444
1445         if (page->freelist)
1446                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1447         /*
1448          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1449          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1450          * to occur.
1451          */
1452         while (unlikely(c->freelist)) {
1453                 void **object;
1454
1455                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1456
1457                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1458                 object = c->freelist;
1459                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1460
1461                 /* And put onto the regular freelist */
1462                 object[c->offset] = page->freelist;
1463                 page->freelist = object;
1464                 page->inuse--;
1465         }
1466         c->page = NULL;
1467         unfreeze_slab(s, page, tail);
1468 }
1469
1470 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1471 {
1472         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1473         slab_lock(c->page);
1474         deactivate_slab(s, c);
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Flush cpu slab.
1479  *
1480  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1481  */
1482 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1483 {
1484         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1485
1486         if (likely(c && c->page))
1487                 flush_slab(s, c);
1488 }
1489
1490 static void flush_cpu_slab(void *d)
1491 {
1492         struct kmem_cache *s = d;
1493
1494         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1495 }
1496
1497 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1498 {
1499 #ifdef CONFIG_SMP
1500         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1501 #else
1502         unsigned long flags;
1503
1504         local_irq_save(flags);
1505         flush_cpu_slab(s);
1506         local_irq_restore(flags);
1507 #endif
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1512  * locality expectations.
1513  */
1514 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1515 {
1516 #ifdef CONFIG_NUMA
1517         if (node != -1 && c->node != node)
1518                 return 0;
1519 #endif
1520         return 1;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1525  * debugging duties.
1526  *
1527  * Interrupts are disabled.
1528  *
1529  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1530  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1531  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1532  *
1533  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1534  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1535  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1536  *
1537  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1538  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1539  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1540  */
1541 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1542                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1543 {
1544         void **object;
1545         struct page *new;
1546
1547         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1548         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1549
1550         if (!c->page)
1551                 goto new_slab;
1552
1553         slab_lock(c->page);
1554         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1555                 goto another_slab;
1556
1557         stat(c, ALLOC_REFILL);
1558
1559 load_freelist:
1560         object = c->page->freelist;
1561         if (unlikely(!object))
1562                 goto another_slab;
1563         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1564                 goto debug;
1565
1566         c->freelist = object[c->offset];
1567         c->page->inuse = c->page->objects;
1568         c->page->freelist = NULL;
1569         c->node = page_to_nid(c->page);
1570 unlock_out:
1571         slab_unlock(c->page);
1572         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1573         return object;
1574
1575 another_slab:
1576         deactivate_slab(s, c);
1577
1578 new_slab:
1579         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1580         if (new) {
1581                 c->page = new;
1582                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1583                 goto load_freelist;
1584         }
1585
1586         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1587                 local_irq_enable();
1588
1589         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1590
1591         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1592                 local_irq_disable();
1593
1594         if (new) {
1595                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1596                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1597                 if (c->page)
1598                         flush_slab(s, c);
1599                 slab_lock(new);
1600                 SetSlabFrozen(new);
1601                 c->page = new;
1602                 goto load_freelist;
1603         }
1604         return NULL;
1605 debug:
1606         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1607                 goto another_slab;
1608
1609         c->page->inuse++;
1610         c->page->freelist = object[c->offset];
1611         c->node = -1;
1612         goto unlock_out;
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1617  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1618  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1619  *
1620  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1621  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1622  *
1623  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1624  */
1625 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1626                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1627 {
1628         void **object;
1629         struct kmem_cache_cpu *c;
1630         unsigned long flags;
1631
1632         local_irq_save(flags);
1633         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1634         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1635
1636                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1637
1638         else {
1639                 object = c->freelist;
1640                 c->freelist = object[c->offset];
1641                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1642         }
1643         local_irq_restore(flags);
1644
1645         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1646                 memset(object, 0, c->objsize);
1647
1648         return object;
1649 }
1650
1651 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1652 {
1653         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1654 }
1655 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1656
1657 #ifdef CONFIG_NUMA
1658 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1659 {
1660         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1663 #endif
1664
1665 /*
1666  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1667  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1668  *
1669  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1670  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1671  * handling required then we can return immediately.
1672  */
1673 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1674                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1675 {
1676         void *prior;
1677         void **object = (void *)x;
1678         struct kmem_cache_cpu *c;
1679
1680         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1681         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1682         slab_lock(page);
1683
1684         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1685                 goto debug;
1686
1687 checks_ok:
1688         prior = object[offset] = page->freelist;
1689         page->freelist = object;
1690         page->inuse--;
1691
1692         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1693                 stat(c, FREE_FROZEN);
1694                 goto out_unlock;
1695         }
1696
1697         if (unlikely(!page->inuse))
1698                 goto slab_empty;
1699
1700         /*
1701          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1702          * then add it.
1703          */
1704         if (unlikely(!prior)) {
1705                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1706                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1707         }
1708
1709 out_unlock:
1710         slab_unlock(page);
1711         return;
1712
1713 slab_empty:
1714         if (prior) {
1715                 /*
1716                  * Slab still on the partial list.
1717                  */
1718                 remove_partial(s, page);
1719                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1720         }
1721         slab_unlock(page);
1722         stat(c, FREE_SLAB);
1723         discard_slab(s, page);
1724         return;
1725
1726 debug:
1727         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1728                 goto out_unlock;
1729         goto checks_ok;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1734  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1735  *
1736  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1737  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1738  * the item before.
1739  *
1740  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1741  * with all sorts of special processing.
1742  */
1743 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1744                         struct page *page, void *x, void *addr)
1745 {
1746         void **object = (void *)x;
1747         struct kmem_cache_cpu *c;
1748         unsigned long flags;
1749
1750         local_irq_save(flags);
1751         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1752         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1753         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1754                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1755         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1756                 object[c->offset] = c->freelist;
1757                 c->freelist = object;
1758                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1759         } else
1760                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1761
1762         local_irq_restore(flags);
1763 }
1764
1765 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1766 {
1767         struct page *page;
1768
1769         page = virt_to_head_page(x);
1770
1771         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1774
1775 /* Figure out on which slab object the object resides */
1776 static struct page *get_object_page(const void *x)
1777 {
1778         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1779
1780         if (!PageSlab(page))
1781                 return NULL;
1782
1783         return page;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1788  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1789  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1790  * another.
1791  *
1792  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1793  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1794  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1795  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1796  * locking overhead.
1797  */
1798
1799 /*
1800  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1801  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1802  * and increases the number of allocations possible without having to
1803  * take the list_lock.
1804  */
1805 static int slub_min_order;
1806 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1807 static int slub_min_objects;
1808
1809 /*
1810  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1811  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1812  */
1813 static int slub_nomerge;
1814
1815 /*
1816  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1817  *
1818  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1819  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1820  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1821  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1822  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1823  * would be wasted.
1824  *
1825  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1826  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1827  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1828  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1829  *
1830  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1831  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1832  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1833  * of space in favor of a small page order.
1834  *
1835  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1836  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1837  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1838  * the smallest order which will fit the object.
1839  */
1840 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1841                                 int max_order, int fract_leftover)
1842 {
1843         int order;
1844         int rem;
1845         int min_order = slub_min_order;
1846
1847         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1848                 return get_order(size * 65535) - 1;
1849
1850         for (order = max(min_order,
1851                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1852                         order <= max_order; order++) {
1853
1854                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1855
1856                 if (slab_size < min_objects * size)
1857                         continue;
1858
1859                 rem = slab_size % size;
1860
1861                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1862                         break;
1863
1864         }
1865
1866         return order;
1867 }
1868
1869 static inline int calculate_order(int size)
1870 {
1871         int order;
1872         int min_objects;
1873         int fraction;
1874
1875         /*
1876          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1877          * works by first attempting to generate a layout with
1878          * the best configuration and backing off gradually.
1879          *
1880          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1881          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1882          */
1883         min_objects = slub_min_objects;
1884         if (!min_objects)
1885                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1886         while (min_objects > 1) {
1887                 fraction = 16;
1888                 while (fraction >= 4) {
1889                         order = slab_order(size, min_objects,
1890                                                 slub_max_order, fraction);
1891                         if (order <= slub_max_order)
1892                                 return order;
1893                         fraction /= 2;
1894                 }
1895                 min_objects /= 2;
1896         }
1897
1898         /*
1899          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1900          * lets see if we can place a single object there.
1901          */
1902         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1903         if (order <= slub_max_order)
1904                 return order;
1905
1906         /*
1907          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1908          */
1909         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1910         if (order <= MAX_ORDER)
1911                 return order;
1912         return -ENOSYS;
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1917  */
1918 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1919                 unsigned long align, unsigned long size)
1920 {
1921         /*
1922          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1923          * suggestion if the object is sufficiently large.
1924          *
1925          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1926          * alignment though. If that is greater then use it.
1927          */
1928         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1929                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1930                 while (size <= ralign / 2)
1931                         ralign /= 2;
1932                 align = max(align, ralign);
1933         }
1934
1935         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1936                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1937
1938         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1939 }
1940
1941 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1942                         struct kmem_cache_cpu *c)
1943 {
1944         c->page = NULL;
1945         c->freelist = NULL;
1946         c->node = 0;
1947         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1948         c->objsize = s->objsize;
1949 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1950         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1951 #endif
1952 }
1953
1954 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1955 {
1956         n->nr_partial = 0;
1957         spin_lock_init(&n->list_lock);
1958         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1959 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1960         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1961         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1962 #endif
1963 }
1964
1965 #ifdef CONFIG_SMP
1966 /*
1967  * Per cpu array for per cpu structures.
1968  *
1969  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1970  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1971  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1972  * beneficial for the kmalloc caches.
1973  *
1974  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1975  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1976  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1977  *
1978  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1979  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1980  */
1981 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1982
1983 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1984                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1985
1986 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1987 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1988
1989 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1990                                                         int cpu, gfp_t flags)
1991 {
1992         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1993
1994         if (c)
1995                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1996                                 (void *)c->freelist;
1997         else {
1998                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1999                 c = kmalloc_node(
2000                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2001                         flags, cpu_to_node(cpu));
2002                 if (!c)
2003                         return NULL;
2004         }
2005
2006         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2007         return c;
2008 }
2009
2010 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2011 {
2012         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2013                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2014                 kfree(c);
2015                 return;
2016         }
2017         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2018         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2019 }
2020
2021 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2022 {
2023         int cpu;
2024
2025         for_each_online_cpu(cpu) {
2026                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2027
2028                 if (c) {
2029                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2030                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2031                 }
2032         }
2033 }
2034
2035 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2036 {
2037         int cpu;
2038
2039         for_each_online_cpu(cpu) {
2040                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2041
2042                 if (c)
2043                         continue;
2044
2045                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2046                 if (!c) {
2047                         free_kmem_cache_cpus(s);
2048                         return 0;
2049                 }
2050                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2051         }
2052         return 1;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Initialize the per cpu array.
2057  */
2058 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2059 {
2060         int i;
2061
2062         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2063                 return;
2064
2065         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2066                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2067
2068         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2069 }
2070
2071 static void __init init_alloc_cpu(void)
2072 {
2073         int cpu;
2074
2075         for_each_online_cpu(cpu)
2076                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2077   }
2078
2079 #else
2080 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2081 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2082
2083 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2084 {
2085         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2086         return 1;
2087 }
2088 #endif
2089
2090 #ifdef CONFIG_NUMA
2091 /*
2092  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2093  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2094  * possible.
2095  *
2096  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2097  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2098  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2099  */
2100 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2101                                                            int node)
2102 {
2103         struct page *page;
2104         struct kmem_cache_node *n;
2105         unsigned long flags;
2106
2107         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2108
2109         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2110
2111         BUG_ON(!page);
2112         if (page_to_nid(page) != node) {
2113                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2114                                 "node %d\n", node);
2115                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2116                                 "in order to be able to continue\n");
2117         }
2118
2119         n = page->freelist;
2120         BUG_ON(!n);
2121         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2122         page->inuse++;
2123         kmalloc_caches->node[node] = n;
2124 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2125         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2126         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2127 #endif
2128         init_kmem_cache_node(n);
2129         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2130
2131         /*
2132          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2133          * so even though there cannot be a race this early in
2134          * the boot sequence, we still disable irqs.
2135          */
2136         local_irq_save(flags);
2137         add_partial(n, page, 0);
2138         local_irq_restore(flags);
2139         return n;
2140 }
2141
2142 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2143 {
2144         int node;
2145
2146         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2147                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2148                 if (n && n != &s->local_node)
2149                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2150                 s->node[node] = NULL;
2151         }
2152 }
2153
2154 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2155 {
2156         int node;
2157         int local_node;
2158
2159         if (slab_state >= UP)
2160                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2161         else
2162                 local_node = 0;
2163
2164         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2165                 struct kmem_cache_node *n;
2166
2167                 if (local_node == node)
2168                         n = &s->local_node;
2169                 else {
2170                         if (slab_state == DOWN) {
2171                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2172                                                                 node);
2173                                 continue;
2174                         }
2175                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2176                                                         gfpflags, node);
2177
2178                         if (!n) {
2179                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2180                                 return 0;
2181                         }
2182
2183                 }
2184                 s->node[node] = n;
2185                 init_kmem_cache_node(n);
2186         }
2187         return 1;
2188 }
2189 #else
2190 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2191 {
2192 }
2193
2194 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2195 {
2196         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2197         return 1;
2198 }
2199 #endif
2200
2201 /*
2202  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2203  * a slab object.
2204  */
2205 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2206 {
2207         unsigned long flags = s->flags;
2208         unsigned long size = s->objsize;
2209         unsigned long align = s->align;
2210         int order;
2211
2212         /*
2213          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2214          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2215          * the possible location of the free pointer.
2216          */
2217         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2218
2219 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2220         /*
2221          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2222          * the slab may touch the object after free or before allocation
2223          * then we should never poison the object itself.
2224          */
2225         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2226                         !s->ctor)
2227                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2228         else
2229                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2230
2231
2232         /*
2233          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2234          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2235          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2236          */
2237         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2238                 size += sizeof(void *);
2239 #endif
2240
2241         /*
2242          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2243          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2244          */
2245         s->inuse = size;
2246
2247         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2248                 s->ctor)) {
2249                 /*
2250                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2251                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2252                  * kmem_cache_free.
2253                  *
2254                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2255                  * destructor or are poisoning the objects.
2256                  */
2257                 s->offset = size;
2258                 size += sizeof(void *);
2259         }
2260
2261 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2262         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2263                 /*
2264                  * Need to store information about allocs and frees after
2265                  * the object.
2266                  */
2267                 size += 2 * sizeof(struct track);
2268
2269         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2270                 /*
2271                  * Add some empty padding so that we can catch
2272                  * overwrites from earlier objects rather than let
2273                  * tracking information or the free pointer be
2274                  * corrupted if an user writes before the start
2275                  * of the object.
2276                  */
2277                 size += sizeof(void *);
2278 #endif
2279
2280         /*
2281          * Determine the alignment based on various parameters that the
2282          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2283          * on bootup.
2284          */
2285         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2286
2287         /*
2288          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2289          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2290          * each object to conform to the alignment.
2291          */
2292         size = ALIGN(size, align);
2293         s->size = size;
2294         if (forced_order >= 0)
2295                 order = forced_order;
2296         else
2297                 order = calculate_order(size);
2298
2299         if (order < 0)
2300                 return 0;
2301
2302         s->allocflags = 0;
2303         if (order)
2304                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2305
2306         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2307                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2308
2309         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2310                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2311
2312         /*
2313          * Determine the number of objects per slab
2314          */
2315         s->oo = oo_make(order, size);
2316         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2317         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2318                 s->max = s->oo;
2319
2320         return !!oo_objects(s->oo);
2321
2322 }
2323
2324 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2325                 const char *name, size_t size,
2326                 size_t align, unsigned long flags,
2327                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2328 {
2329         memset(s, 0, kmem_size);
2330         s->name = name;
2331         s->ctor = ctor;
2332         s->objsize = size;
2333         s->align = align;
2334         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2335
2336         if (!calculate_sizes(s, -1))
2337                 goto error;
2338
2339         s->refcount = 1;
2340 #ifdef CONFIG_NUMA
2341         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2342 #endif
2343         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2344                 goto error;
2345
2346         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2347                 return 1;
2348         free_kmem_cache_nodes(s);
2349 error:
2350         if (flags & SLAB_PANIC)
2351                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2352                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2353                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2354                         s->offset, flags);
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Check if a given pointer is valid
2360  */
2361 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2362 {
2363         struct page *page;
2364
2365         page = get_object_page(object);
2366
2367         if (!page || s != page->slab)
2368                 /* No slab or wrong slab */
2369                 return 0;
2370
2371         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2372                 return 0;
2373
2374         /*
2375          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2376          * But this would be too expensive and it seems that the main
2377          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2378          * to a certain slab.
2379          */
2380         return 1;
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2383
2384 /*
2385  * Determine the size of a slab object
2386  */
2387 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2388 {
2389         return s->objsize;
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2392
2393 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2394 {
2395         return s->name;
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2398
2399 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2400                                                         const char *text)
2401 {
2402 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2403         void *addr = page_address(page);
2404         void *p;
2405         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2406
2407         bitmap_zero(map, page->objects);
2408         slab_err(s, page, "%s", text);
2409         slab_lock(page);
2410         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2411                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2412
2413         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2414
2415                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2416                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2417                                                         p, p - addr);
2418                         print_tracking(s, p);
2419                 }
2420         }
2421         slab_unlock(page);
2422 #endif
2423 }
2424
2425 /*
2426  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2427  */
2428 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2429 {
2430         unsigned long flags;
2431         struct page *page, *h;
2432
2433         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2434         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2435                 if (!page->inuse) {
2436                         list_del(&page->lru);
2437                         discard_slab(s, page);
2438                         n->nr_partial--;
2439                 } else {
2440                         list_slab_objects(s, page,
2441                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2442                 }
2443         }
2444         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Release all resources used by a slab cache.
2449  */
2450 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2451 {
2452         int node;
2453
2454         flush_all(s);
2455
2456         /* Attempt to free all objects */
2457         free_kmem_cache_cpus(s);
2458         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2459                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2460
2461                 free_partial(s, n);
2462                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2463                         return 1;
2464         }
2465         free_kmem_cache_nodes(s);
2466         return 0;
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2471  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2472  */
2473 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2474 {
2475         down_write(&slub_lock);
2476         s->refcount--;
2477         if (!s->refcount) {
2478                 list_del(&s->list);
2479                 up_write(&slub_lock);
2480                 if (kmem_cache_close(s)) {
2481                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2482                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2483                         dump_stack();
2484                 }
2485                 sysfs_slab_remove(s);
2486         } else
2487                 up_write(&slub_lock);
2488 }
2489 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2490
2491 /********************************************************************
2492  *              Kmalloc subsystem
2493  *******************************************************************/
2494
2495 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2496 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2497
2498 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2499 {
2500         get_option(&str, &slub_min_order);
2501
2502         return 1;
2503 }
2504
2505 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2506
2507 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2508 {
2509         get_option(&str, &slub_max_order);
2510
2511         return 1;
2512 }
2513
2514 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2515
2516 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2517 {
2518         get_option(&str, &slub_min_objects);
2519
2520         return 1;
2521 }
2522
2523 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2524
2525 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2526 {
2527         slub_nomerge = 1;
2528         return 1;
2529 }
2530
2531 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2532
2533 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2534                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2535 {
2536         unsigned int flags = 0;
2537
2538         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2539                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2540
2541         down_write(&slub_lock);
2542         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2543                                                                 flags, NULL))
2544                 goto panic;
2545
2546         list_add(&s->list, &slab_caches);
2547         up_write(&slub_lock);
2548         if (sysfs_slab_add(s))
2549                 goto panic;
2550         return s;
2551
2552 panic:
2553         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2554 }
2555
2556 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2557 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2558
2559 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2560 {
2561         struct kmem_cache *s;
2562
2563         down_write(&slub_lock);
2564         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2565                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2566                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2567                         sysfs_slab_add(s);
2568                 }
2569         }
2570         up_write(&slub_lock);
2571 }
2572
2573 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2574
2575 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2576 {
2577         struct kmem_cache *s;
2578         char *text;
2579         size_t realsize;
2580
2581         s = kmalloc_caches_dma[index];
2582         if (s)
2583                 return s;
2584
2585         /* Dynamically create dma cache */
2586         if (flags & __GFP_WAIT)
2587                 down_write(&slub_lock);
2588         else {
2589                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2590                         goto out;
2591         }
2592
2593         if (kmalloc_caches_dma[index])
2594                 goto unlock_out;
2595
2596         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2597         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2598                          (unsigned int)realsize);
2599         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2600
2601         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2602                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2603                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2604                 kfree(s);
2605                 kfree(text);
2606                 goto unlock_out;
2607         }
2608
2609         list_add(&s->list, &slab_caches);
2610         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2611
2612         schedule_work(&sysfs_add_work);
2613
2614 unlock_out:
2615         up_write(&slub_lock);
2616 out:
2617         return kmalloc_caches_dma[index];
2618 }
2619 #endif
2620
2621 /*
2622  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2623  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2624  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2625  * fls.
2626  */
2627 static s8 size_index[24] = {
2628         3,      /* 8 */
2629         4,      /* 16 */
2630         5,      /* 24 */
2631         5,      /* 32 */
2632         6,      /* 40 */
2633         6,      /* 48 */
2634         6,      /* 56 */
2635         6,      /* 64 */
2636         1,      /* 72 */
2637         1,      /* 80 */
2638         1,      /* 88 */
2639         1,      /* 96 */
2640         7,      /* 104 */
2641         7,      /* 112 */
2642         7,      /* 120 */
2643         7,      /* 128 */
2644         2,      /* 136 */
2645         2,      /* 144 */
2646         2,      /* 152 */
2647         2,      /* 160 */
2648         2,      /* 168 */
2649         2,      /* 176 */
2650         2,      /* 184 */
2651         2       /* 192 */
2652 };
2653
2654 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2655 {
2656         int index;
2657
2658         if (size <= 192) {
2659                 if (!size)
2660                         return ZERO_SIZE_PTR;
2661
2662                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2663         } else
2664                 index = fls(size - 1);
2665
2666 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2667         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2668                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2669
2670 #endif
2671         return &kmalloc_caches[index];
2672 }
2673
2674 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2675 {
2676         struct kmem_cache *s;
2677
2678         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2679                 return kmalloc_large(size, flags);
2680
2681         s = get_slab(size, flags);
2682
2683         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2684                 return s;
2685
2686         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2689
2690 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2691 {
2692         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2693                                                 get_order(size));
2694
2695         if (page)
2696                 return page_address(page);
2697         else
2698                 return NULL;
2699 }
2700
2701 #ifdef CONFIG_NUMA
2702 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2703 {
2704         struct kmem_cache *s;
2705
2706         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2707                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2708
2709         s = get_slab(size, flags);
2710
2711         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2712                 return s;
2713
2714         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2715 }
2716 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2717 #endif
2718
2719 size_t ksize(const void *object)
2720 {
2721         struct page *page;
2722         struct kmem_cache *s;
2723
2724         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2725                 return 0;
2726
2727         page = virt_to_head_page(object);
2728
2729         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2730                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2731
2732         s = page->slab;
2733
2734 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2735         /*
2736          * Debugging requires use of the padding between object
2737          * and whatever may come after it.
2738          */
2739         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2740                 return s->objsize;
2741
2742 #endif
2743         /*
2744          * If we have the need to store the freelist pointer
2745          * back there or track user information then we can
2746          * only use the space before that information.
2747          */
2748         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2749                 return s->inuse;
2750         /*
2751          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2752          */
2753         return s->size;
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2756
2757 void kfree(const void *x)
2758 {
2759         struct page *page;
2760         void *object = (void *)x;
2761
2762         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2763                 return;
2764
2765         page = virt_to_head_page(x);
2766         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2767                 put_page(page);
2768                 return;
2769         }
2770         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2771 }
2772 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2773
2774 /*
2775  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2776  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2777  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2778  * and thus they can be removed from the partial lists.
2779  *
2780  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2781  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2782  * are freed in them.
2783  */
2784 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2785 {
2786         int node;
2787         int i;
2788         struct kmem_cache_node *n;
2789         struct page *page;
2790         struct page *t;
2791         int objects = oo_objects(s->max);
2792         struct list_head *slabs_by_inuse =
2793                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2794         unsigned long flags;
2795
2796         if (!slabs_by_inuse)
2797                 return -ENOMEM;
2798
2799         flush_all(s);
2800         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2801                 n = get_node(s, node);
2802
2803                 if (!n->nr_partial)
2804                         continue;
2805
2806                 for (i = 0; i < objects; i++)
2807                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2808
2809                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2810
2811                 /*
2812                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2813                  *
2814                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2815                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2816                  */
2817                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2818                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2819                                 /*
2820                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2821                                  * may have freed the last object and be
2822                                  * waiting to release the slab.
2823                                  */
2824                                 list_del(&page->lru);
2825                                 n->nr_partial--;
2826                                 slab_unlock(page);
2827                                 discard_slab(s, page);
2828                         } else {
2829                                 list_move(&page->lru,
2830                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2831                         }
2832                 }
2833
2834                 /*
2835                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2836                  * first and the least used slabs at the end.
2837                  */
2838                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2839                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2840
2841                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2842         }
2843
2844         kfree(slabs_by_inuse);
2845         return 0;
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2848
2849 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2850 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2851 {
2852         struct kmem_cache *s;
2853
2854         down_read(&slub_lock);
2855         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2856                 kmem_cache_shrink(s);
2857         up_read(&slub_lock);
2858
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2863 {
2864         struct kmem_cache_node *n;
2865         struct kmem_cache *s;
2866         struct memory_notify *marg = arg;
2867         int offline_node;
2868
2869         offline_node = marg->status_change_nid;
2870
2871         /*
2872          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2873          * for it yet.
2874          */
2875         if (offline_node < 0)
2876                 return;
2877
2878         down_read(&slub_lock);
2879         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2880                 n = get_node(s, offline_node);
2881                 if (n) {
2882                         /*
2883                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2884                          * that is going down. We were unable to free them,
2885                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2886                          * callback. So, we must fail.
2887                          */
2888                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2889
2890                         s->node[offline_node] = NULL;
2891                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2892                 }
2893         }
2894         up_read(&slub_lock);
2895 }
2896
2897 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2898 {
2899         struct kmem_cache_node *n;
2900         struct kmem_cache *s;
2901         struct memory_notify *marg = arg;
2902         int nid = marg->status_change_nid;
2903         int ret = 0;
2904
2905         /*
2906          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2907          * already created. Nothing to do.
2908          */
2909         if (nid < 0)
2910                 return 0;
2911
2912         /*
2913          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2914          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2915          * online.
2916          */
2917         down_read(&slub_lock);
2918         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2919                 /*
2920                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2921                  *      since memory is not yet available from the node that
2922                  *      is brought up.
2923                  */
2924                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2925                 if (!n) {
2926                         ret = -ENOMEM;
2927                         goto out;
2928                 }
2929                 init_kmem_cache_node(n);
2930                 s->node[nid] = n;
2931         }
2932 out:
2933         up_read(&slub_lock);
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2938                                 unsigned long action, void *arg)
2939 {
2940         int ret = 0;
2941
2942         switch (action) {
2943         case MEM_GOING_ONLINE:
2944                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2945                 break;
2946         case MEM_GOING_OFFLINE:
2947                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2948                 break;
2949         case MEM_OFFLINE:
2950         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2951                 slab_mem_offline_callback(arg);
2952                 break;
2953         case MEM_ONLINE:
2954         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2955                 break;
2956         }
2957
2958         ret = notifier_from_errno(ret);
2959         return ret;
2960 }
2961
2962 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2963
2964 /********************************************************************
2965  *                      Basic setup of slabs
2966  *******************************************************************/
2967
2968 void __init kmem_cache_init(void)
2969 {
2970         int i;
2971         int caches = 0;
2972
2973         init_alloc_cpu();
2974
2975 #ifdef CONFIG_NUMA
2976         /*
2977          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2978          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2979          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2980          */
2981         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2982                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2983         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2984         caches++;
2985
2986         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2987 #endif
2988
2989         /* Able to allocate the per node structures */
2990         slab_state = PARTIAL;
2991
2992         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2993         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2994                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2995                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2996                 caches++;
2997         }
2998         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2999                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3000                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3001                 caches++;
3002         }
3003
3004         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
3005                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3006                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3007                 caches++;
3008         }
3009
3010
3011         /*
3012          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3013          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3014          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3015          *
3016          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3017          * handle the index determination for the smaller caches.
3018          *
3019          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3020          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3021          */
3022         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3023                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3024
3025         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3026                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3027
3028         slab_state = UP;
3029
3030         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3031         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3032                 kmalloc_caches[i]. name =
3033                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3034
3035 #ifdef CONFIG_SMP
3036         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3037         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3038                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3039 #else
3040         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3041 #endif
3042
3043         printk(KERN_INFO
3044                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3045                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3046                 caches, cache_line_size(),
3047                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3048                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Find a mergeable slab cache
3053  */
3054 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3055 {
3056         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3057                 return 1;
3058
3059         if (s->ctor)
3060                 return 1;
3061
3062         /*
3063          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3064          */
3065         if (s->refcount < 0)
3066                 return 1;
3067
3068         return 0;
3069 }
3070
3071 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3072                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3073                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3074 {
3075         struct kmem_cache *s;
3076
3077         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3078                 return NULL;
3079
3080         if (ctor)
3081                 return NULL;
3082
3083         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3084         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3085         size = ALIGN(size, align);
3086         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3087
3088         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3089                 if (slab_unmergeable(s))
3090                         continue;
3091
3092                 if (size > s->size)
3093                         continue;
3094
3095                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3096                                 continue;
3097                 /*
3098                  * Check if alignment is compatible.
3099                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3100                  */
3101                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3102                         continue;
3103
3104                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3105                         continue;
3106
3107                 return s;
3108         }
3109         return NULL;
3110 }
3111
3112 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3113                 size_t align, unsigned long flags,
3114                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3115 {
3116         struct kmem_cache *s;
3117
3118         down_write(&slub_lock);
3119         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3120         if (s) {
3121                 int cpu;
3122
3123                 s->refcount++;
3124                 /*
3125                  * Adjust the object sizes so that we clear
3126                  * the complete object on kzalloc.
3127                  */
3128                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3129
3130                 /*
3131                  * And then we need to update the object size in the
3132                  * per cpu structures
3133                  */
3134                 for_each_online_cpu(cpu)
3135                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3136
3137                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3138                 up_write(&slub_lock);
3139
3140                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3141                         goto err;
3142                 return s;
3143         }
3144
3145         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3146         if (s) {
3147                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3148                                 size, align, flags, ctor)) {
3149                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3150                         up_write(&slub_lock);
3151                         if (sysfs_slab_add(s))
3152                                 goto err;
3153                         return s;
3154                 }
3155                 kfree(s);
3156         }
3157         up_write(&slub_lock);
3158
3159 err:
3160         if (flags & SLAB_PANIC)
3161                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3162         else
3163                 s = NULL;
3164         return s;
3165 }
3166 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3167
3168 #ifdef CONFIG_SMP
3169 /*
3170  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3171  * necessary.
3172  */
3173 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3174                 unsigned long action, void *hcpu)
3175 {
3176         long cpu = (long)hcpu;
3177         struct kmem_cache *s;
3178         unsigned long flags;
3179
3180         switch (action) {
3181         case CPU_UP_PREPARE:
3182         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3183                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3184                 down_read(&slub_lock);
3185                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3186                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3187                                                         GFP_KERNEL);
3188                 up_read(&slub_lock);
3189                 break;
3190
3191         case CPU_UP_CANCELED:
3192         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3193         case CPU_DEAD:
3194         case CPU_DEAD_FROZEN:
3195                 down_read(&slub_lock);
3196                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3197                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3198
3199                         local_irq_save(flags);
3200                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3201                         local_irq_restore(flags);
3202                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3203                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3204                 }
3205                 up_read(&slub_lock);
3206                 break;
3207         default:
3208                 break;
3209         }
3210         return NOTIFY_OK;
3211 }
3212
3213 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3214         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3215 };
3216
3217 #endif
3218
3219 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3220 {
3221         struct kmem_cache *s;
3222
3223         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3224                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3225
3226         s = get_slab(size, gfpflags);
3227
3228         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3229                 return s;
3230
3231         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3232 }
3233
3234 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3235                                         int node, void *caller)
3236 {
3237         struct kmem_cache *s;
3238
3239         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3240                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3241
3242         s = get_slab(size, gfpflags);
3243
3244         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3245                 return s;
3246
3247         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3248 }
3249
3250 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3251 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3252                                         int (*get_count)(struct page *))
3253 {
3254         unsigned long flags;
3255         unsigned long x = 0;
3256         struct page *page;
3257
3258         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3259         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3260                 x += get_count(page);
3261         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3262         return x;
3263 }
3264
3265 static int count_inuse(struct page *page)
3266 {
3267         return page->inuse;
3268 }
3269
3270 static int count_total(struct page *page)
3271 {
3272         return page->objects;
3273 }
3274
3275 static int count_free(struct page *page)
3276 {
3277         return page->objects - page->inuse;
3278 }
3279
3280 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3281                                                 unsigned long *map)
3282 {
3283         void *p;
3284         void *addr = page_address(page);
3285
3286         if (!check_slab(s, page) ||
3287                         !on_freelist(s, page, NULL))
3288                 return 0;
3289
3290         /* Now we know that a valid freelist exists */
3291         bitmap_zero(map, page->objects);
3292
3293         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3294                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3295                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3296                         return 0;
3297         }
3298
3299         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3300                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3301                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3302                                 return 0;
3303         return 1;
3304 }
3305
3306 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3307                                                 unsigned long *map)
3308 {
3309         if (slab_trylock(page)) {
3310                 validate_slab(s, page, map);
3311                 slab_unlock(page);
3312         } else
3313                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3314                         s->name, page);
3315
3316         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3317                 if (!SlabDebug(page))
3318                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3319                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3320         } else {
3321                 if (SlabDebug(page))
3322                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3323                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3324         }
3325 }
3326
3327 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3328                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3329 {
3330         unsigned long count = 0;
3331         struct page *page;
3332         unsigned long flags;
3333
3334         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3335
3336         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3337                 validate_slab_slab(s, page, map);
3338                 count++;
3339         }
3340         if (count != n->nr_partial)
3341                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3342                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3343
3344         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3345                 goto out;
3346
3347         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3348                 validate_slab_slab(s, page, map);
3349                 count++;
3350         }
3351         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3352                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3353                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3354                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3355
3356 out:
3357         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3358         return count;
3359 }
3360
3361 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3362 {
3363         int node;
3364         unsigned long count = 0;
3365         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3366                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3367
3368         if (!map)
3369                 return -ENOMEM;
3370
3371         flush_all(s);
3372         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3373                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3374
3375                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3376         }
3377         kfree(map);
3378         return count;
3379 }
3380
3381 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3382 static void resiliency_test(void)
3383 {
3384         u8 *p;
3385
3386         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3387         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3388         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3389
3390         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3391         p[16] = 0x12;
3392         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3393                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3394
3395         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3396
3397         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3398         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3399         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3400         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3401                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3402         printk(KERN_ERR
3403                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3404
3405         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3406         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3407         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3408         *p = 0x56;
3409         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3410                                                                         p);
3411         printk(KERN_ERR
3412                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3413         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3414
3415         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3416         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3417         kfree(p);
3418         *p = 0x78;
3419         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3420         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3421
3422         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3423         kfree(p);
3424         p[50] = 0x9a;
3425         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3426                         p);
3427         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3428
3429         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3430         kfree(p);
3431         p[512] = 0xab;
3432         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3433         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3434 }
3435 #else
3436 static void resiliency_test(void) {};
3437 #endif
3438
3439 /*
3440  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3441  * and freed.
3442  */
3443
3444 struct location {
3445         unsigned long count;
3446         void *addr;
3447         long long sum_time;
3448         long min_time;
3449         long max_time;
3450         long min_pid;
3451         long max_pid;
3452         cpumask_t cpus;
3453         nodemask_t nodes;
3454 };
3455
3456 struct loc_track {
3457         unsigned long max;
3458         unsigned long count;
3459         struct location *loc;
3460 };
3461
3462 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3463 {
3464         if (t->max)
3465                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3466                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3467 }
3468
3469 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3470 {
3471         struct location *l;
3472         int order;
3473
3474         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3475
3476         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3477         if (!l)
3478                 return 0;
3479
3480         if (t->count) {
3481                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3482                 free_loc_track(t);
3483         }
3484         t->max = max;
3485         t->loc = l;
3486         return 1;
3487 }
3488
3489 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3490                                 const struct track *track)
3491 {
3492         long start, end, pos;
3493         struct location *l;
3494         void *caddr;
3495         unsigned long age = jiffies - track->when;
3496
3497         start = -1;
3498         end = t->count;
3499
3500         for ( ; ; ) {
3501                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3502
3503                 /*
3504                  * There is nothing at "end". If we end up there
3505                  * we need to add something to before end.
3506                  */
3507                 if (pos == end)
3508                         break;
3509
3510                 caddr = t->loc[pos].addr;
3511                 if (track->addr == caddr) {
3512
3513                         l = &t->loc[pos];
3514                         l->count++;
3515                         if (track->when) {
3516                                 l->sum_time += age;
3517                                 if (age < l->min_time)
3518                                         l->min_time = age;
3519                                 if (age > l->max_time)
3520                                         l->max_time = age;
3521
3522                                 if (track->pid < l->min_pid)
3523                                         l->min_pid = track->pid;
3524                                 if (track->pid > l->max_pid)
3525                                         l->max_pid = track->pid;
3526
3527                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3528                         }
3529                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3530                         return 1;
3531                 }
3532
3533                 if (track->addr < caddr)
3534                         end = pos;
3535                 else
3536                         start = pos;
3537         }
3538
3539         /*
3540          * Not found. Insert new tracking element.
3541          */
3542         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3543                 return 0;
3544
3545         l = t->loc + pos;
3546         if (pos < t->count)
3547                 memmove(l + 1, l,
3548                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3549         t->count++;
3550         l->count = 1;
3551         l->addr = track->addr;
3552         l->sum_time = age;
3553         l->min_time = age;
3554         l->max_time = age;
3555         l->min_pid = track->pid;
3556         l->max_pid = track->pid;
3557         cpus_clear(l->cpus);
3558         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3559         nodes_clear(l->nodes);
3560         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3561         return 1;
3562 }
3563
3564 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3565                 struct page *page, enum track_item alloc)
3566 {
3567         void *addr = page_address(page);
3568         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3569         void *p;
3570
3571         bitmap_zero(map, page->objects);
3572         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3573                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3574
3575         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3576                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3577                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3578 }
3579
3580 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3581                                         enum track_item alloc)
3582 {
3583         int len = 0;
3584         unsigned long i;
3585         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3586         int node;
3587
3588         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3589                         GFP_TEMPORARY))
3590                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3591
3592         /* Push back cpu slabs */
3593         flush_all(s);
3594
3595         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3596                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3597                 unsigned long flags;
3598                 struct page *page;
3599
3600                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3601                         continue;
3602
3603                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3604                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3605                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3606                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3607                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3608                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3609         }
3610
3611         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3612                 struct location *l = &t.loc[i];
3613
3614                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3615                         break;
3616                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3617
3618                 if (l->addr)
3619                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3620                 else
3621                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3622
3623                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3624                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3625                                 l->min_time,
3626                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3627                                 l->max_time);
3628                 } else
3629                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3630                                 l->min_time);
3631
3632                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3633                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3634                                 l->min_pid, l->max_pid);
3635                 else
3636                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3637                                 l->min_pid);
3638
3639                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3640                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3641                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3642                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3643                                         l->cpus);
3644                 }
3645
3646                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3647                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3648                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3649                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3650                                         l->nodes);
3651                 }
3652
3653                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3654         }
3655
3656         free_loc_track(&t);
3657         if (!t.count)
3658                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3659         return len;
3660 }
3661
3662 enum slab_stat_type {
3663         SL_ALL,                 /* All slabs */
3664         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3665         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3666         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3667         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3668 };
3669
3670 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3671 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3672 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3673 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3674 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3675
3676 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3677                             char *buf, unsigned long flags)
3678 {
3679         unsigned long total = 0;
3680         int node;
3681         int x;
3682         unsigned long *nodes;
3683         unsigned long *per_cpu;
3684
3685         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3686         if (!nodes)
3687                 return -ENOMEM;
3688         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3689
3690         if (flags & SO_CPU) {
3691                 int cpu;
3692
3693                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3694                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3695
3696                         if (!c || c->node < 0)
3697                                 continue;
3698
3699                         if (c->page) {
3700                                         if (flags & SO_TOTAL)
3701                                                 x = c->page->objects;
3702                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3703                                         x = c->page->inuse;
3704                                 else
3705                                         x = 1;
3706
3707                                 total += x;
3708                                 nodes[c->node] += x;
3709                         }
3710                         per_cpu[c->node]++;
3711                 }
3712         }
3713
3714         if (flags & SO_ALL) {
3715                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3716                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3717
3718                 if (flags & SO_TOTAL)
3719                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3720                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3721                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3722                                 count_partial(n, count_free);
3723
3724                         else
3725                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3726                         total += x;
3727                         nodes[node] += x;
3728                 }
3729
3730         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3731                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3732                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3733
3734                         if (flags & SO_TOTAL)
3735                                 x = count_partial(n, count_total);
3736                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3737                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3738                         else
3739                                 x = n->nr_partial;
3740                         total += x;
3741                         nodes[node] += x;
3742                 }
3743         }
3744         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3745 #ifdef CONFIG_NUMA
3746         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3747                 if (nodes[node])
3748                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3749                                         node, nodes[node]);
3750 #endif
3751         kfree(nodes);
3752         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3753 }
3754
3755 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3756 {
3757         int node;
3758
3759         for_each_online_node(node) {
3760                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3761
3762                 if (!n)
3763                         continue;
3764
3765                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3766                         return 1;
3767         }
3768         return 0;
3769 }
3770
3771 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3772 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3773
3774 struct slab_attribute {
3775         struct attribute attr;
3776         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3777         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3778 };
3779
3780 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3781         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3782
3783 #define SLAB_ATTR(_name) \
3784         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3785         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3786
3787 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3788 {
3789         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3790 }
3791 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3792
3793 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3794 {
3795         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3796 }
3797 SLAB_ATTR_RO(align);
3798
3799 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3800 {
3801         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3802 }
3803 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3804
3805 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3806 {
3807         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3808 }
3809 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3810
3811 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3812                                 const char *buf, size_t length)
3813 {
3814         unsigned long order;
3815         int err;
3816
3817         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3818         if (err)
3819                 return err;
3820
3821         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3822                 return -EINVAL;
3823
3824         calculate_sizes(s, order);
3825         return length;
3826 }
3827
3828 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3829 {
3830         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3831 }
3832 SLAB_ATTR(order);
3833
3834 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3835 {
3836         if (s->ctor) {
3837                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3838
3839                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3840         }
3841         return 0;
3842 }
3843 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3844
3845 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3846 {
3847         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3848 }
3849 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3850
3851 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3852 {
3853         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3854 }
3855 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3856
3857 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3858 {
3859         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3860 }
3861 SLAB_ATTR_RO(partial);
3862
3863 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3864 {
3865         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3866 }
3867 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3868
3869 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3870 {
3871         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3872 }
3873 SLAB_ATTR_RO(objects);
3874
3875 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3876 {
3877         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3878 }
3879 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3880
3881 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3882 {
3883         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3884 }
3885 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3886
3887 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3888 {
3889         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3890 }
3891
3892 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3893                                 const char *buf, size_t length)
3894 {
3895         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3896         if (buf[0] == '1')
3897                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3898         return length;
3899 }
3900 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3901
3902 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3903 {
3904         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3905 }
3906
3907 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3908                                                         size_t length)
3909 {
3910         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3911         if (buf[0] == '1')
3912                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3913         return length;
3914 }
3915 SLAB_ATTR(trace);
3916
3917 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3918 {
3919         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3920 }
3921
3922 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3923                                 const char *buf, size_t length)
3924 {
3925         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3926         if (buf[0] == '1')
3927                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3928         return length;
3929 }
3930 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3931
3932 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3933 {
3934         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3935 }
3936 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3937
3938 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3939 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3940 {
3941         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3942 }
3943 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3944 #endif
3945
3946 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3947 {
3948         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3949 }
3950 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3951
3952 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3953 {
3954         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3955 }
3956
3957 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3958                                 const char *buf, size_t length)
3959 {
3960         if (any_slab_objects(s))
3961                 return -EBUSY;
3962
3963         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3964         if (buf[0] == '1')
3965                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3966         calculate_sizes(s, -1);
3967         return length;
3968 }
3969 SLAB_ATTR(red_zone);
3970
3971 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3972 {
3973         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3974 }
3975
3976 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3977                                 const char *buf, size_t length)
3978 {
3979         if (any_slab_objects(s))
3980                 return -EBUSY;
3981
3982         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3983         if (buf[0] == '1')
3984                 s->flags |= SLAB_POISON;
3985         calculate_sizes(s, -1);
3986         return length;
3987 }
3988 SLAB_ATTR(poison);
3989
3990 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3991 {
3992         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3993 }
3994
3995 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3996                                 const char *buf, size_t length)
3997 {
3998         if (any_slab_objects(s))
3999                 return -EBUSY;
4000
4001         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4002         if (buf[0] == '1')
4003                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4004         calculate_sizes(s, -1);
4005         return length;
4006 }
4007 SLAB_ATTR(store_user);
4008
4009 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4010 {
4011         return 0;
4012 }
4013
4014 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4015                         const char *buf, size_t length)
4016 {
4017         int ret = -EINVAL;
4018
4019         if (buf[0] == '1') {
4020                 ret = validate_slab_cache(s);
4021                 if (ret >= 0)
4022                         ret = length;
4023         }
4024         return ret;
4025 }
4026 SLAB_ATTR(validate);
4027
4028 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4029 {
4030         return 0;
4031 }
4032
4033 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4034                         const char *buf, size_t length)
4035 {
4036         if (buf[0] == '1') {
4037                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4038
4039                 if (rc)
4040                         return rc;
4041         } else
4042                 return -EINVAL;
4043         return length;
4044 }
4045 SLAB_ATTR(shrink);
4046
4047 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4048 {
4049         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4050                 return -ENOSYS;
4051         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4052 }
4053 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4054
4055 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4056 {
4057         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4058                 return -ENOSYS;
4059         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4060 }
4061 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4062
4063 #ifdef CONFIG_NUMA
4064 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4065 {
4066         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4067 }
4068
4069 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4070                                 const char *buf, size_t length)
4071 {
4072         unsigned long ratio;
4073         int err;
4074
4075         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4076         if (err)
4077                 return err;
4078
4079         if (ratio < 100)
4080                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4081
4082         return length;
4083 }
4084 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4085 #endif
4086
4087 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4088 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4089 {
4090         unsigned long sum  = 0;
4091         int cpu;
4092         int len;
4093         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4094
4095         if (!data)
4096                 return -ENOMEM;
4097
4098         for_each_online_cpu(cpu) {
4099                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4100
4101                 data[cpu] = x;
4102                 sum += x;
4103         }
4104
4105         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4106
4107 #ifdef CONFIG_SMP
4108         for_each_online_cpu(cpu) {
4109                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4110                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4111         }
4112 #endif
4113         kfree(data);
4114         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4115 }
4116
4117 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4118 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4119 {                                                               \
4120         return show_stat(s, buf, si);                           \
4121 }                                                               \
4122 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4123
4124 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4125 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4126 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4127 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4128 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4129 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4130 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4131 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4132 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4133 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4134 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4135 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4136 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4137 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4138 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4139 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4140 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4141 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4142 #endif
4143
4144 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4145         &slab_size_attr.attr,
4146         &object_size_attr.attr,
4147         &objs_per_slab_attr.attr,
4148         &order_attr.attr,
4149         &objects_attr.attr,
4150         &objects_partial_attr.attr,
4151         &total_objects_attr.attr,
4152         &slabs_attr.attr,
4153         &partial_attr.attr,
4154         &cpu_slabs_attr.attr,
4155         &ctor_attr.attr,
4156         &aliases_attr.attr,
4157         &align_attr.attr,
4158         &sanity_checks_attr.attr,
4159         &trace_attr.attr,
4160         &hwcache_align_attr.attr,
4161         &reclaim_account_attr.attr,
4162         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4163         &red_zone_attr.attr,
4164         &poison_attr.attr,
4165         &store_user_attr.attr,
4166         &validate_attr.attr,
4167         &shrink_attr.attr,
4168         &alloc_calls_attr.attr,
4169         &free_calls_attr.attr,
4170 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4171         &cache_dma_attr.attr,
4172 #endif
4173 #ifdef CONFIG_NUMA
4174         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4175 #endif
4176 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4177         &alloc_fastpath_attr.attr,
4178         &alloc_slowpath_attr.attr,
4179         &free_fastpath_attr.attr,
4180         &free_slowpath_attr.attr,
4181         &free_frozen_attr.attr,
4182         &free_add_partial_attr.attr,
4183         &free_remove_partial_attr.attr,
4184         &alloc_from_partial_attr.attr,
4185         &alloc_slab_attr.attr,
4186         &alloc_refill_attr.attr,
4187         &free_slab_attr.attr,
4188         &cpuslab_flush_attr.attr,
4189         &deactivate_full_attr.attr,
4190         &deactivate_empty_attr.attr,
4191         &deactivate_to_head_attr.attr,
4192         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4193         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4194         &order_fallback_attr.attr,
4195 #endif
4196         NULL
4197 };
4198
4199 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4200         .attrs = slab_attrs,
4201 };
4202
4203 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4204                                 struct attribute *attr,
4205                                 char *buf)
4206 {
4207         struct slab_attribute *attribute;
4208         struct kmem_cache *s;
4209         int err;
4210
4211         attribute = to_slab_attr(attr);
4212         s = to_slab(kobj);
4213
4214         if (!attribute->show)
4215                 return -EIO;
4216
4217         err = attribute->show(s, buf);
4218
4219         return err;
4220 }
4221
4222 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4223                                 struct attribute *attr,
4224                                 const char *buf, size_t len)
4225 {
4226         struct slab_attribute *attribute;
4227         struct kmem_cache *s;
4228         int err;
4229
4230         attribute = to_slab_attr(attr);
4231         s = to_slab(kobj);
4232
4233         if (!attribute->store)
4234                 return -EIO;
4235
4236         err = attribute->store(s, buf, len);
4237
4238         return err;
4239 }
4240
4241 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4242 {
4243         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4244
4245         kfree(s);
4246 }
4247
4248 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4249         .show = slab_attr_show,
4250         .store = slab_attr_store,
4251 };
4252
4253 static struct kobj_type slab_ktype = {
4254         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4255         .release = kmem_cache_release
4256 };
4257
4258 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4259 {
4260         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4261
4262         if (ktype == &slab_ktype)
4263                 return 1;
4264         return 0;
4265 }
4266
4267 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4268         .filter = uevent_filter,
4269 };
4270
4271 static struct kset *slab_kset;
4272
4273 #define ID_STR_LENGTH 64
4274
4275 /* Create a unique string id for a slab cache:
4276  *
4277  * Format       :[flags-]size
4278  */
4279 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4280 {
4281         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4282         char *p = name;
4283
4284         BUG_ON(!name);
4285
4286         *p++ = ':';
4287         /*
4288          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4289          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4290          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4291          * are matched during merging to guarantee that the id is
4292          * unique.
4293          */
4294         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4295                 *p++ = 'd';
4296         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4297                 *p++ = 'a';
4298         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4299                 *p++ = 'F';
4300         if (p != name + 1)
4301                 *p++ = '-';
4302         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4303         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4304         return name;
4305 }
4306
4307 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4308 {
4309         int err;
4310         const char *name;
4311         int unmergeable;
4312
4313         if (slab_state < SYSFS)
4314                 /* Defer until later */
4315                 return 0;
4316
4317         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4318         if (unmergeable) {
4319                 /*
4320                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4321                  * This is typically the case for debug situations. In that
4322                  * case we can catch duplicate names easily.
4323                  */
4324                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4325                 name = s->name;
4326         } else {
4327                 /*
4328                  * Create a unique name for the slab as a target
4329                  * for the symlinks.
4330                  */
4331                 name = create_unique_id(s);
4332         }
4333
4334         s->kobj.kset = slab_kset;
4335         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4336         if (err) {
4337                 kobject_put(&s->kobj);
4338                 return err;
4339         }
4340
4341         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4342         if (err)
4343                 return err;
4344         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4345         if (!unmergeable) {
4346                 /* Setup first alias */
4347                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4348                 kfree(name);
4349         }
4350         return 0;
4351 }
4352
4353 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4354 {
4355         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4356         kobject_del(&s->kobj);
4357         kobject_put(&s->kobj);
4358 }
4359
4360 /*
4361  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4362  * available lest we loose that information.
4363  */
4364 struct saved_alias {
4365         struct kmem_cache *s;
4366         const char *name;
4367         struct saved_alias *next;
4368 };
4369
4370 static struct saved_alias *alias_list;
4371
4372 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4373 {
4374         struct saved_alias *al;
4375
4376         if (slab_state == SYSFS) {
4377                 /*
4378                  * If we have a leftover link then remove it.
4379                  */
4380                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4381                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4382         }
4383
4384         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4385         if (!al)
4386                 return -ENOMEM;
4387
4388         al->s = s;
4389         al->name = name;
4390         al->next = alias_list;
4391         alias_list = al;
4392         return 0;
4393 }
4394
4395 static int __init slab_sysfs_init(void)
4396 {
4397         struct kmem_cache *s;
4398         int err;
4399
4400         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4401         if (!slab_kset) {
4402                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4403                 return -ENOSYS;
4404         }
4405
4406         slab_state = SYSFS;
4407
4408         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4409                 err = sysfs_slab_add(s);
4410                 if (err)
4411                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4412                                                 " to sysfs\n", s->name);
4413         }
4414
4415         while (alias_list) {
4416                 struct saved_alias *al = alias_list;
4417
4418                 alias_list = alias_list->next;
4419                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4420                 if (err)
4421                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4422                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4423                 kfree(al);
4424         }
4425
4426         resiliency_test();
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 __initcall(slab_sysfs_init);
4431 #endif
4432
4433 /*
4434  * The /proc/slabinfo ABI
4435  */
4436 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4437
4438 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4439                        size_t count, loff_t *ppos)
4440 {
4441         return -EINVAL;
4442 }
4443
4444
4445 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4446 {
4447         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4448         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4449                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4450         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4451         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4452         seq_putc(m, '\n');
4453 }
4454
4455 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4456 {
4457         loff_t n = *pos;
4458
4459         down_read(&slub_lock);
4460         if (!n)
4461                 print_slabinfo_header(m);
4462
4463         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4464 }
4465
4466 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4467 {
4468         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4469 }
4470
4471 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4472 {
4473         up_read(&slub_lock);
4474 }
4475
4476 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4477 {
4478         unsigned long nr_partials = 0;
4479         unsigned long nr_slabs = 0;
4480         unsigned long nr_inuse = 0;
4481         unsigned long nr_objs = 0;
4482         unsigned long nr_free = 0;
4483         struct kmem_cache *s;
4484         int node;
4485
4486         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4487
4488         for_each_online_node(node) {
4489                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4490
4491                 if (!n)
4492                         continue;
4493
4494                 nr_partials += n->nr_partial;
4495                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4496                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4497                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4498         }
4499
4500         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4501
4502         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4503                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4504                    (1 << oo_order(s->oo)));
4505         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4506         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4507                    0UL);
4508         seq_putc(m, '\n');
4509         return 0;
4510 }
4511
4512 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4513         .start = s_start,
4514         .next = s_next,
4515         .stop = s_stop,
4516         .show = s_show,
4517 };
4518
4519 #endif /* CONFIG_SLABINFO */