SLUB: dynamic per-cache MIN_PARTIAL
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/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 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG 1
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 /*
112  * Issues still to be resolved:
113  *
114  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
115  *
116  * - Variable sizing of the per node arrays
117  */
118
119 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
120 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
121
122 /*
123  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
124  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
125  */
126 #define MIN_PARTIAL 5
127
128 /*
129  * Maximum number of desirable partial slabs.
130  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
131  * sort the partial list by the number of objects in the.
132  */
133 #define MAX_PARTIAL 10
134
135 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
136                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
137
138 /*
139  * Set of flags that will prevent slab merging
140  */
141 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
142                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
143
144 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
145                 SLAB_CACHE_DMA)
146
147 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
148 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
149 #endif
150
151 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
152 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
153 #endif
154
155 /* Internal SLUB flags */
156 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
157 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
158
159 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
160
161 #ifdef CONFIG_SMP
162 static struct notifier_block slab_notifier;
163 #endif
164
165 static enum {
166         DOWN,           /* No slab functionality available */
167         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
168         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
169         SYSFS           /* Sysfs up */
170 } slab_state = DOWN;
171
172 /* A list of all slab caches on the system */
173 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
174 static LIST_HEAD(slab_caches);
175
176 /*
177  * Tracking user of a slab.
178  */
179 struct track {
180         void *addr;             /* Called from address */
181         int cpu;                /* Was running on cpu */
182         int pid;                /* Pid context */
183         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
184 };
185
186 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
187
188 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
189 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
190 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
191 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
192
193 #else
194 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
195 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
196                                                         { return 0; }
197 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
198 {
199         kfree(s);
200 }
201
202 #endif
203
204 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
205 {
206 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
207         c->stat[si]++;
208 #endif
209 }
210
211 /********************************************************************
212  *                      Core slab cache functions
213  *******************************************************************/
214
215 int slab_is_available(void)
216 {
217         return slab_state >= UP;
218 }
219
220 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
221 {
222 #ifdef CONFIG_NUMA
223         return s->node[node];
224 #else
225         return &s->local_node;
226 #endif
227 }
228
229 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
230 {
231 #ifdef CONFIG_SMP
232         return s->cpu_slab[cpu];
233 #else
234         return &s->cpu_slab;
235 #endif
236 }
237
238 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
239 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
240                                 struct page *page, const void *object)
241 {
242         void *base;
243
244         if (!object)
245                 return 1;
246
247         base = page_address(page);
248         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
249                 (object - base) % s->size) {
250                 return 0;
251         }
252
253         return 1;
254 }
255
256 /*
257  * Slow version of get and set free pointer.
258  *
259  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
260  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
261  * from the page struct.
262  */
263 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         return *(void **)(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
269 {
270         *(void **)(object + s->offset) = fp;
271 }
272
273 /* Loop over all objects in a slab */
274 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
275         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
276                         __p += (__s)->size)
277
278 /* Scan freelist */
279 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
280         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
281
282 /* Determine object index from a given position */
283 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
284 {
285         return (p - addr) / s->size;
286 }
287
288 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
289                                                 unsigned long size)
290 {
291         struct kmem_cache_order_objects x = {
292                 (order << 16) + (PAGE_SIZE << order) / size
293         };
294
295         return x;
296 }
297
298 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
299 {
300         return x.x >> 16;
301 }
302
303 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x & ((1 << 16) - 1);
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
309 /*
310  * Debug settings:
311  */
312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
313 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
314 #else
315 static int slub_debug;
316 #endif
317
318 static char *slub_debug_slabs;
319
320 /*
321  * Object debugging
322  */
323 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
324 {
325         int i, offset;
326         int newline = 1;
327         char ascii[17];
328
329         ascii[16] = 0;
330
331         for (i = 0; i < length; i++) {
332                 if (newline) {
333                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
334                         newline = 0;
335                 }
336                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
337                 offset = i % 16;
338                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
339                 if (offset == 15) {
340                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
341                         newline = 1;
342                 }
343         }
344         if (!newline) {
345                 i %= 16;
346                 while (i < 16) {
347                         printk(KERN_CONT "   ");
348                         ascii[i] = ' ';
349                         i++;
350                 }
351                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
352         }
353 }
354
355 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
356         enum track_item alloc)
357 {
358         struct track *p;
359
360         if (s->offset)
361                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
362         else
363                 p = object + s->inuse;
364
365         return p + alloc;
366 }
367
368 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
369                                 enum track_item alloc, void *addr)
370 {
371         struct track *p;
372
373         if (s->offset)
374                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
375         else
376                 p = object + s->inuse;
377
378         p += alloc;
379         if (addr) {
380                 p->addr = addr;
381                 p->cpu = smp_processor_id();
382                 p->pid = current->pid;
383                 p->when = jiffies;
384         } else
385                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
386 }
387
388 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
389 {
390         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
391                 return;
392
393         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
394         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
395 }
396
397 static void print_track(const char *s, struct track *t)
398 {
399         if (!t->addr)
400                 return;
401
402         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
403                 s, t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
404 }
405
406 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
407 {
408         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
409                 return;
410
411         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
412         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
413 }
414
415 static void print_page_info(struct page *page)
416 {
417         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
418                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
419
420 }
421
422 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
423 {
424         va_list args;
425         char buf[100];
426
427         va_start(args, fmt);
428         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
429         va_end(args);
430         printk(KERN_ERR "========================================"
431                         "=====================================\n");
432         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
433         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
434                         "-------------------------------------\n\n");
435 }
436
437 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
438 {
439         va_list args;
440         char buf[100];
441
442         va_start(args, fmt);
443         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
444         va_end(args);
445         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
446 }
447
448 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
449 {
450         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
451         u8 *addr = page_address(page);
452
453         print_tracking(s, p);
454
455         print_page_info(page);
456
457         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
458                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
459
460         if (p > addr + 16)
461                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
462
463         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
464
465         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
466                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
467                         s->inuse - s->objsize);
468
469         if (s->offset)
470                 off = s->offset + sizeof(void *);
471         else
472                 off = s->inuse;
473
474         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
475                 off += 2 * sizeof(struct track);
476
477         if (off != s->size)
478                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
479                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
480
481         dump_stack();
482 }
483
484 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
485                         u8 *object, char *reason)
486 {
487         slab_bug(s, "%s", reason);
488         print_trailer(s, page, object);
489 }
490
491 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
492 {
493         va_list args;
494         char buf[100];
495
496         va_start(args, fmt);
497         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
498         va_end(args);
499         slab_bug(s, "%s", buf);
500         print_page_info(page);
501         dump_stack();
502 }
503
504 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
505 {
506         u8 *p = object;
507
508         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
509                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
510                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
511         }
512
513         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
514                 memset(p + s->objsize,
515                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
516                         s->inuse - s->objsize);
517 }
518
519 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
520 {
521         while (bytes) {
522                 if (*start != (u8)value)
523                         return start;
524                 start++;
525                 bytes--;
526         }
527         return NULL;
528 }
529
530 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
531                                                 void *from, void *to)
532 {
533         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
534         memset(from, data, to - from);
535 }
536
537 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
538                         u8 *object, char *what,
539                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
540 {
541         u8 *fault;
542         u8 *end;
543
544         fault = check_bytes(start, value, bytes);
545         if (!fault)
546                 return 1;
547
548         end = start + bytes;
549         while (end > fault && end[-1] == value)
550                 end--;
551
552         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
553         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
554                                         fault, end - 1, fault[0], value);
555         print_trailer(s, page, object);
556
557         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Object layout:
563  *
564  * object address
565  *      Bytes of the object to be managed.
566  *      If the freepointer may overlay the object then the free
567  *      pointer is the first word of the object.
568  *
569  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
570  *      0xa5 (POISON_END)
571  *
572  * object + s->objsize
573  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
574  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
575  *      objsize == inuse.
576  *
577  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
578  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
579  *
580  * object + s->inuse
581  *      Meta data starts here.
582  *
583  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
584  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
585  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
586  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
587  *              before the word boundary.
588  *
589  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
590  *
591  * object + s->size
592  *      Nothing is used beyond s->size.
593  *
594  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
595  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
596  * may be used with merged slabcaches.
597  */
598
599 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
600 {
601         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
602
603         if (s->offset)
604                 /* Freepointer is placed after the object. */
605                 off += sizeof(void *);
606
607         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
608                 /* We also have user information there */
609                 off += 2 * sizeof(struct track);
610
611         if (s->size == off)
612                 return 1;
613
614         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
615                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
616 }
617
618 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
619 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
620 {
621         u8 *start;
622         u8 *fault;
623         u8 *end;
624         int length;
625         int remainder;
626
627         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
628                 return 1;
629
630         start = page_address(page);
631         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
632         end = start + length;
633         remainder = length % s->size;
634         if (!remainder)
635                 return 1;
636
637         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
638         if (!fault)
639                 return 1;
640         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
641                 end--;
642
643         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
644         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
645
646         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
647         return 0;
648 }
649
650 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
651                                         void *object, int active)
652 {
653         u8 *p = object;
654         u8 *endobject = object + s->objsize;
655
656         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
657                 unsigned int red =
658                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
659
660                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
661                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
662                         return 0;
663         } else {
664                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
665                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
666                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
667                 }
668         }
669
670         if (s->flags & SLAB_POISON) {
671                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
672                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
673                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
674                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
675                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
676                         return 0;
677                 /*
678                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
679                  */
680                 check_pad_bytes(s, page, p);
681         }
682
683         if (!s->offset && active)
684                 /*
685                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
686                  * freepointer while object is allocated.
687                  */
688                 return 1;
689
690         /* Check free pointer validity */
691         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
692                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
693                 /*
694                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
695                  * of the free objects in this slab. May cause
696                  * another error because the object count is now wrong.
697                  */
698                 set_freepointer(s, p, NULL);
699                 return 0;
700         }
701         return 1;
702 }
703
704 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
705 {
706         int maxobj;
707
708         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
709
710         if (!PageSlab(page)) {
711                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
712                 return 0;
713         }
714
715         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
716         if (page->objects > maxobj) {
717                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
718                         s->name, page->objects, maxobj);
719                 return 0;
720         }
721         if (page->inuse > page->objects) {
722                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
723                         s->name, page->inuse, page->objects);
724                 return 0;
725         }
726         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
727         slab_pad_check(s, page);
728         return 1;
729 }
730
731 /*
732  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
733  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
734  */
735 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
736 {
737         int nr = 0;
738         void *fp = page->freelist;
739         void *object = NULL;
740         unsigned long max_objects;
741
742         while (fp && nr <= page->objects) {
743                 if (fp == search)
744                         return 1;
745                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
746                         if (object) {
747                                 object_err(s, page, object,
748                                         "Freechain corrupt");
749                                 set_freepointer(s, object, NULL);
750                                 break;
751                         } else {
752                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
753                                 page->freelist = NULL;
754                                 page->inuse = page->objects;
755                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
756                                 return 0;
757                         }
758                         break;
759                 }
760                 object = fp;
761                 fp = get_freepointer(s, object);
762                 nr++;
763         }
764
765         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
766         if (max_objects > 65535)
767                 max_objects = 65535;
768
769         if (page->objects != max_objects) {
770                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
771                         "should be %d", page->objects, max_objects);
772                 page->objects = max_objects;
773                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
774         }
775         if (page->inuse != page->objects - nr) {
776                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
777                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
778                 page->inuse = page->objects - nr;
779                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
780         }
781         return search == NULL;
782 }
783
784 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
785                                                                 int alloc)
786 {
787         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
788                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
789                         s->name,
790                         alloc ? "alloc" : "free",
791                         object, page->inuse,
792                         page->freelist);
793
794                 if (!alloc)
795                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
796
797                 dump_stack();
798         }
799 }
800
801 /*
802  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
803  */
804 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
805 {
806         spin_lock(&n->list_lock);
807         list_add(&page->lru, &n->full);
808         spin_unlock(&n->list_lock);
809 }
810
811 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
812 {
813         struct kmem_cache_node *n;
814
815         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
816                 return;
817
818         n = get_node(s, page_to_nid(page));
819
820         spin_lock(&n->list_lock);
821         list_del(&page->lru);
822         spin_unlock(&n->list_lock);
823 }
824
825 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
826 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
827 {
828         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
829
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                                 void *object, void *addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                                 void *object, void *addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         slub_debug = 0;
972         if (*str == '-')
973                 /*
974                  * Switch off all debugging measures.
975                  */
976                 goto out;
977
978         /*
979          * Determine which debug features should be switched on
980          */
981         for (; *str && *str != ','; str++) {
982                 switch (tolower(*str)) {
983                 case 'f':
984                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
985                         break;
986                 case 'z':
987                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
988                         break;
989                 case 'p':
990                         slub_debug |= SLAB_POISON;
991                         break;
992                 case 'u':
993                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
994                         break;
995                 case 't':
996                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
997                         break;
998                 default:
999                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1000                                 "unknown. skipped\n", *str);
1001                 }
1002         }
1003
1004 check_slabs:
1005         if (*str == ',')
1006                 slub_debug_slabs = str + 1;
1007 out:
1008         return 1;
1009 }
1010
1011 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1012
1013 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1014         unsigned long flags, const char *name,
1015         void (*ctor)(void *))
1016 {
1017         /*
1018          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1019          */
1020         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1021             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1022                         flags |= slub_debug;
1023
1024         return flags;
1025 }
1026 #else
1027 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1028                         struct page *page, void *object) {}
1029
1030 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1031         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1032
1033 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1034         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1035
1036 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1037                         { return 1; }
1038 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1039                         void *object, int active) { return 1; }
1040 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1041 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1042         unsigned long flags, const char *name,
1043         void (*ctor)(void *))
1044 {
1045         return flags;
1046 }
1047 #define slub_debug 0
1048
1049 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1050                                                         { return 0; }
1051 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1052                                                         int objects) {}
1053 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1054                                                         int objects) {}
1055 #endif
1056
1057 /*
1058  * Slab allocation and freeing
1059  */
1060 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1061                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1062 {
1063         int order = oo_order(oo);
1064
1065         if (node == -1)
1066                 return alloc_pages(flags, order);
1067         else
1068                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1069 }
1070
1071 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1072 {
1073         struct page *page;
1074         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1075
1076         flags |= s->allocflags;
1077
1078         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1079                                                                         oo);
1080         if (unlikely(!page)) {
1081                 oo = s->min;
1082                 /*
1083                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1084                  * Try a lower order alloc if possible
1085                  */
1086                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1087                 if (!page)
1088                         return NULL;
1089
1090                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1091         }
1092         page->objects = oo_objects(oo);
1093         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1094                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1095                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1096                 1 << oo_order(oo));
1097
1098         return page;
1099 }
1100
1101 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1102                                 void *object)
1103 {
1104         setup_object_debug(s, page, object);
1105         if (unlikely(s->ctor))
1106                 s->ctor(object);
1107 }
1108
1109 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1110 {
1111         struct page *page;
1112         void *start;
1113         void *last;
1114         void *p;
1115
1116         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1117
1118         page = allocate_slab(s,
1119                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1120         if (!page)
1121                 goto out;
1122
1123         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1124         page->slab = s;
1125         page->flags |= 1 << PG_slab;
1126         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1127                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1128                 __SetPageSlubDebug(page);
1129
1130         start = page_address(page);
1131
1132         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1133                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1134
1135         last = start;
1136         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1137                 setup_object(s, page, last);
1138                 set_freepointer(s, last, p);
1139                 last = p;
1140         }
1141         setup_object(s, page, last);
1142         set_freepointer(s, last, NULL);
1143
1144         page->freelist = start;
1145         page->inuse = 0;
1146 out:
1147         return page;
1148 }
1149
1150 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1151 {
1152         int order = compound_order(page);
1153         int pages = 1 << order;
1154
1155         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1156                 void *p;
1157
1158                 slab_pad_check(s, page);
1159                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1160                                                 page->objects)
1161                         check_object(s, page, p, 0);
1162                 __ClearPageSlubDebug(page);
1163         }
1164
1165         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1166                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1167                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1168                 -pages);
1169
1170         __ClearPageSlab(page);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         __free_pages(page, order);
1173 }
1174
1175 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1176 {
1177         struct page *page;
1178
1179         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1180         __free_slab(page->slab, page);
1181 }
1182
1183 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1186                 /*
1187                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1188                  */
1189                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1190
1191                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1192         } else
1193                 __free_slab(s, page);
1194 }
1195
1196 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1197 {
1198         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         free_slab(s, page);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Per slab locking using the pagelock
1204  */
1205 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1206 {
1207         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1208 }
1209
1210 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1211 {
1212         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1216 {
1217         int rc = 1;
1218
1219         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1220         return rc;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Management of partially allocated slabs
1225  */
1226 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1227                                 struct page *page, int tail)
1228 {
1229         spin_lock(&n->list_lock);
1230         n->nr_partial++;
1231         if (tail)
1232                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1233         else
1234                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1241
1242         spin_lock(&n->list_lock);
1243         list_del(&page->lru);
1244         n->nr_partial--;
1245         spin_unlock(&n->list_lock);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Lock slab and remove from the partial list.
1250  *
1251  * Must hold list_lock.
1252  */
1253 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1254                                                         struct page *page)
1255 {
1256         if (slab_trylock(page)) {
1257                 list_del(&page->lru);
1258                 n->nr_partial--;
1259                 __SetPageSlubFrozen(page);
1260                 return 1;
1261         }
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1267  */
1268 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1269 {
1270         struct page *page;
1271
1272         /*
1273          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1274          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1275          * partial slab and there is none available then get_partials()
1276          * will return NULL.
1277          */
1278         if (!n || !n->nr_partial)
1279                 return NULL;
1280
1281         spin_lock(&n->list_lock);
1282         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1283                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1284                         goto out;
1285         page = NULL;
1286 out:
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288         return page;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1293  */
1294 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1295 {
1296 #ifdef CONFIG_NUMA
1297         struct zonelist *zonelist;
1298         struct zoneref *z;
1299         struct zone *zone;
1300         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1301         struct page *page;
1302
1303         /*
1304          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1305          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1306          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1307          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1308          *
1309          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1310          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1311          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1312          * from other nodes and filled up.
1313          *
1314          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1315          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1316          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1317          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1318          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1319          * with available objects.
1320          */
1321         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1322                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1323                 return NULL;
1324
1325         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1326         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1327                 struct kmem_cache_node *n;
1328
1329                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1330
1331                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1332                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1333                         page = get_partial_node(n);
1334                         if (page)
1335                                 return page;
1336                 }
1337         }
1338 #endif
1339         return NULL;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Get a partial page, lock it and return it.
1344  */
1345 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1346 {
1347         struct page *page;
1348         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1349
1350         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1351         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1352                 return page;
1353
1354         return get_any_partial(s, flags);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Move a page back to the lists.
1359  *
1360  * Must be called with the slab lock held.
1361  *
1362  * On exit the slab lock will have been dropped.
1363  */
1364 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1365 {
1366         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1367         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1368
1369         __ClearPageSlubFrozen(page);
1370         if (page->inuse) {
1371
1372                 if (page->freelist) {
1373                         add_partial(n, page, tail);
1374                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1375                 } else {
1376                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1377                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1378                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1379                                 add_full(n, page);
1380                 }
1381                 slab_unlock(page);
1382         } else {
1383                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1384                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1385                         /*
1386                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1387                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1388                          * to come after the other slabs with objects in
1389                          * so that the others get filled first. That way the
1390                          * size of the partial list stays small.
1391                          *
1392                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1393                          * the partial list.
1394                          */
1395                         add_partial(n, page, 1);
1396                         slab_unlock(page);
1397                 } else {
1398                         slab_unlock(page);
1399                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1400                         discard_slab(s, page);
1401                 }
1402         }
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Remove the cpu slab
1407  */
1408 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1409 {
1410         struct page *page = c->page;
1411         int tail = 1;
1412
1413         if (page->freelist)
1414                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1415         /*
1416          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1417          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1418          * to occur.
1419          */
1420         while (unlikely(c->freelist)) {
1421                 void **object;
1422
1423                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1424
1425                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1426                 object = c->freelist;
1427                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1428
1429                 /* And put onto the regular freelist */
1430                 object[c->offset] = page->freelist;
1431                 page->freelist = object;
1432                 page->inuse--;
1433         }
1434         c->page = NULL;
1435         unfreeze_slab(s, page, tail);
1436 }
1437
1438 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1439 {
1440         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1441         slab_lock(c->page);
1442         deactivate_slab(s, c);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Flush cpu slab.
1447  *
1448  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1449  */
1450 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1451 {
1452         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1453
1454         if (likely(c && c->page))
1455                 flush_slab(s, c);
1456 }
1457
1458 static void flush_cpu_slab(void *d)
1459 {
1460         struct kmem_cache *s = d;
1461
1462         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1463 }
1464
1465 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1466 {
1467         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1472  * locality expectations.
1473  */
1474 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1475 {
1476 #ifdef CONFIG_NUMA
1477         if (node != -1 && c->node != node)
1478                 return 0;
1479 #endif
1480         return 1;
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1485  * debugging duties.
1486  *
1487  * Interrupts are disabled.
1488  *
1489  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1490  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1491  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1492  *
1493  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1494  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1495  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1496  *
1497  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1498  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1499  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1500  */
1501 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1502                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1503 {
1504         void **object;
1505         struct page *new;
1506
1507         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1508         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1509
1510         if (!c->page)
1511                 goto new_slab;
1512
1513         slab_lock(c->page);
1514         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1515                 goto another_slab;
1516
1517         stat(c, ALLOC_REFILL);
1518
1519 load_freelist:
1520         object = c->page->freelist;
1521         if (unlikely(!object))
1522                 goto another_slab;
1523         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1524                 goto debug;
1525
1526         c->freelist = object[c->offset];
1527         c->page->inuse = c->page->objects;
1528         c->page->freelist = NULL;
1529         c->node = page_to_nid(c->page);
1530 unlock_out:
1531         slab_unlock(c->page);
1532         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1533         return object;
1534
1535 another_slab:
1536         deactivate_slab(s, c);
1537
1538 new_slab:
1539         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1540         if (new) {
1541                 c->page = new;
1542                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1543                 goto load_freelist;
1544         }
1545
1546         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1547                 local_irq_enable();
1548
1549         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1550
1551         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1552                 local_irq_disable();
1553
1554         if (new) {
1555                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1556                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1557                 if (c->page)
1558                         flush_slab(s, c);
1559                 slab_lock(new);
1560                 __SetPageSlubFrozen(new);
1561                 c->page = new;
1562                 goto load_freelist;
1563         }
1564         return NULL;
1565 debug:
1566         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1567                 goto another_slab;
1568
1569         c->page->inuse++;
1570         c->page->freelist = object[c->offset];
1571         c->node = -1;
1572         goto unlock_out;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1577  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1578  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1579  *
1580  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1581  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1582  *
1583  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1584  */
1585 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1586                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1587 {
1588         void **object;
1589         struct kmem_cache_cpu *c;
1590         unsigned long flags;
1591         unsigned int objsize;
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1595         objsize = c->objsize;
1596         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1597
1598                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1599
1600         else {
1601                 object = c->freelist;
1602                 c->freelist = object[c->offset];
1603                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1604         }
1605         local_irq_restore(flags);
1606
1607         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1608                 memset(object, 0, objsize);
1609
1610         return object;
1611 }
1612
1613 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1614 {
1615         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1616 }
1617 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1618
1619 #ifdef CONFIG_NUMA
1620 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1621 {
1622         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1623 }
1624 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1625 #endif
1626
1627 /*
1628  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1629  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1630  *
1631  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1632  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1633  * handling required then we can return immediately.
1634  */
1635 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1636                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1637 {
1638         void *prior;
1639         void **object = (void *)x;
1640         struct kmem_cache_cpu *c;
1641
1642         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1643         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1644         slab_lock(page);
1645
1646         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1647                 goto debug;
1648
1649 checks_ok:
1650         prior = object[offset] = page->freelist;
1651         page->freelist = object;
1652         page->inuse--;
1653
1654         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1655                 stat(c, FREE_FROZEN);
1656                 goto out_unlock;
1657         }
1658
1659         if (unlikely(!page->inuse))
1660                 goto slab_empty;
1661
1662         /*
1663          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1664          * then add it.
1665          */
1666         if (unlikely(!prior)) {
1667                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1668                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1669         }
1670
1671 out_unlock:
1672         slab_unlock(page);
1673         return;
1674
1675 slab_empty:
1676         if (prior) {
1677                 /*
1678                  * Slab still on the partial list.
1679                  */
1680                 remove_partial(s, page);
1681                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1682         }
1683         slab_unlock(page);
1684         stat(c, FREE_SLAB);
1685         discard_slab(s, page);
1686         return;
1687
1688 debug:
1689         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1690                 goto out_unlock;
1691         goto checks_ok;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1696  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1697  *
1698  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1699  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1700  * the item before.
1701  *
1702  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1703  * with all sorts of special processing.
1704  */
1705 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1706                         struct page *page, void *x, void *addr)
1707 {
1708         void **object = (void *)x;
1709         struct kmem_cache_cpu *c;
1710         unsigned long flags;
1711
1712         local_irq_save(flags);
1713         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1714         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1715         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1716                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1717         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1718                 object[c->offset] = c->freelist;
1719                 c->freelist = object;
1720                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1721         } else
1722                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1723
1724         local_irq_restore(flags);
1725 }
1726
1727 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1728 {
1729         struct page *page;
1730
1731         page = virt_to_head_page(x);
1732
1733         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1736
1737 /* Figure out on which slab object the object resides */
1738 static struct page *get_object_page(const void *x)
1739 {
1740         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1741
1742         if (!PageSlab(page))
1743                 return NULL;
1744
1745         return page;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1750  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1751  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1752  * another.
1753  *
1754  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1755  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1756  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1757  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1758  * locking overhead.
1759  */
1760
1761 /*
1762  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1763  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1764  * and increases the number of allocations possible without having to
1765  * take the list_lock.
1766  */
1767 static int slub_min_order;
1768 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1769 static int slub_min_objects;
1770
1771 /*
1772  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1773  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1774  */
1775 static int slub_nomerge;
1776
1777 /*
1778  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1779  *
1780  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1781  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1782  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1783  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1784  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1785  * would be wasted.
1786  *
1787  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1788  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1789  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1790  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1791  *
1792  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1793  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1794  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1795  * of space in favor of a small page order.
1796  *
1797  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1798  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1799  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1800  * the smallest order which will fit the object.
1801  */
1802 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1803                                 int max_order, int fract_leftover)
1804 {
1805         int order;
1806         int rem;
1807         int min_order = slub_min_order;
1808
1809         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1810                 return get_order(size * 65535) - 1;
1811
1812         for (order = max(min_order,
1813                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1814                         order <= max_order; order++) {
1815
1816                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1817
1818                 if (slab_size < min_objects * size)
1819                         continue;
1820
1821                 rem = slab_size % size;
1822
1823                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1824                         break;
1825
1826         }
1827
1828         return order;
1829 }
1830
1831 static inline int calculate_order(int size)
1832 {
1833         int order;
1834         int min_objects;
1835         int fraction;
1836
1837         /*
1838          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1839          * works by first attempting to generate a layout with
1840          * the best configuration and backing off gradually.
1841          *
1842          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1843          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1844          */
1845         min_objects = slub_min_objects;
1846         if (!min_objects)
1847                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1848         while (min_objects > 1) {
1849                 fraction = 16;
1850                 while (fraction >= 4) {
1851                         order = slab_order(size, min_objects,
1852                                                 slub_max_order, fraction);
1853                         if (order <= slub_max_order)
1854                                 return order;
1855                         fraction /= 2;
1856                 }
1857                 min_objects /= 2;
1858         }
1859
1860         /*
1861          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1862          * lets see if we can place a single object there.
1863          */
1864         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1865         if (order <= slub_max_order)
1866                 return order;
1867
1868         /*
1869          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1870          */
1871         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1872         if (order <= MAX_ORDER)
1873                 return order;
1874         return -ENOSYS;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1879  */
1880 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1881                 unsigned long align, unsigned long size)
1882 {
1883         /*
1884          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1885          * suggestion if the object is sufficiently large.
1886          *
1887          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1888          * alignment though. If that is greater then use it.
1889          */
1890         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1891                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1892                 while (size <= ralign / 2)
1893                         ralign /= 2;
1894                 align = max(align, ralign);
1895         }
1896
1897         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1898                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1899
1900         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1901 }
1902
1903 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1904                         struct kmem_cache_cpu *c)
1905 {
1906         c->page = NULL;
1907         c->freelist = NULL;
1908         c->node = 0;
1909         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1910         c->objsize = s->objsize;
1911 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1912         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1913 #endif
1914 }
1915
1916 static void
1917 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1918 {
1919         n->nr_partial = 0;
1920
1921         /*
1922          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1923          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1924          */
1925         n->min_partial = ilog2(s->size);
1926         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1927                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1928         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1929                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1930
1931         spin_lock_init(&n->list_lock);
1932         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1933 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1934         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1935         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1936 #endif
1937 }
1938
1939 #ifdef CONFIG_SMP
1940 /*
1941  * Per cpu array for per cpu structures.
1942  *
1943  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1944  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1945  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1946  * beneficial for the kmalloc caches.
1947  *
1948  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1949  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1950  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1951  *
1952  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1953  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1954  */
1955 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1956
1957 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1958                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1959
1960 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1961 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1962
1963 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1964                                                         int cpu, gfp_t flags)
1965 {
1966         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1967
1968         if (c)
1969                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1970                                 (void *)c->freelist;
1971         else {
1972                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1973                 c = kmalloc_node(
1974                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1975                         flags, cpu_to_node(cpu));
1976                 if (!c)
1977                         return NULL;
1978         }
1979
1980         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1981         return c;
1982 }
1983
1984 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1985 {
1986         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1987                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1988                 kfree(c);
1989                 return;
1990         }
1991         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1992         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1993 }
1994
1995 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1996 {
1997         int cpu;
1998
1999         for_each_online_cpu(cpu) {
2000                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2001
2002                 if (c) {
2003                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2004                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2005                 }
2006         }
2007 }
2008
2009 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2010 {
2011         int cpu;
2012
2013         for_each_online_cpu(cpu) {
2014                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2015
2016                 if (c)
2017                         continue;
2018
2019                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2020                 if (!c) {
2021                         free_kmem_cache_cpus(s);
2022                         return 0;
2023                 }
2024                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2025         }
2026         return 1;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Initialize the per cpu array.
2031  */
2032 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2033 {
2034         int i;
2035
2036         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2037                 return;
2038
2039         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2040                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2041
2042         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2043 }
2044
2045 static void __init init_alloc_cpu(void)
2046 {
2047         int cpu;
2048
2049         for_each_online_cpu(cpu)
2050                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2051   }
2052
2053 #else
2054 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2055 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2056
2057 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2058 {
2059         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2060         return 1;
2061 }
2062 #endif
2063
2064 #ifdef CONFIG_NUMA
2065 /*
2066  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2067  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2068  * possible.
2069  *
2070  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2071  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2072  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2073  */
2074 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2075                                                            int node)
2076 {
2077         struct page *page;
2078         struct kmem_cache_node *n;
2079         unsigned long flags;
2080
2081         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2082
2083         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2084
2085         BUG_ON(!page);
2086         if (page_to_nid(page) != node) {
2087                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2088                                 "node %d\n", node);
2089                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2090                                 "in order to be able to continue\n");
2091         }
2092
2093         n = page->freelist;
2094         BUG_ON(!n);
2095         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2096         page->inuse++;
2097         kmalloc_caches->node[node] = n;
2098 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2099         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2100         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2101 #endif
2102         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2103         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2104
2105         /*
2106          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2107          * so even though there cannot be a race this early in
2108          * the boot sequence, we still disable irqs.
2109          */
2110         local_irq_save(flags);
2111         add_partial(n, page, 0);
2112         local_irq_restore(flags);
2113         return n;
2114 }
2115
2116 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2117 {
2118         int node;
2119
2120         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2121                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2122                 if (n && n != &s->local_node)
2123                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2124                 s->node[node] = NULL;
2125         }
2126 }
2127
2128 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2129 {
2130         int node;
2131         int local_node;
2132
2133         if (slab_state >= UP)
2134                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2135         else
2136                 local_node = 0;
2137
2138         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2139                 struct kmem_cache_node *n;
2140
2141                 if (local_node == node)
2142                         n = &s->local_node;
2143                 else {
2144                         if (slab_state == DOWN) {
2145                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2146                                                                 node);
2147                                 continue;
2148                         }
2149                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2150                                                         gfpflags, node);
2151
2152                         if (!n) {
2153                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2154                                 return 0;
2155                         }
2156
2157                 }
2158                 s->node[node] = n;
2159                 init_kmem_cache_node(n, s);
2160         }
2161         return 1;
2162 }
2163 #else
2164 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2165 {
2166 }
2167
2168 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2169 {
2170         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2171         return 1;
2172 }
2173 #endif
2174
2175 /*
2176  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2177  * a slab object.
2178  */
2179 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2180 {
2181         unsigned long flags = s->flags;
2182         unsigned long size = s->objsize;
2183         unsigned long align = s->align;
2184         int order;
2185
2186         /*
2187          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2188          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2189          * the possible location of the free pointer.
2190          */
2191         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2192
2193 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2194         /*
2195          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2196          * the slab may touch the object after free or before allocation
2197          * then we should never poison the object itself.
2198          */
2199         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2200                         !s->ctor)
2201                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2202         else
2203                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2204
2205
2206         /*
2207          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2208          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2209          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2210          */
2211         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2212                 size += sizeof(void *);
2213 #endif
2214
2215         /*
2216          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2217          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2218          */
2219         s->inuse = size;
2220
2221         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2222                 s->ctor)) {
2223                 /*
2224                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2225                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2226                  * kmem_cache_free.
2227                  *
2228                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2229                  * destructor or are poisoning the objects.
2230                  */
2231                 s->offset = size;
2232                 size += sizeof(void *);
2233         }
2234
2235 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2236         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2237                 /*
2238                  * Need to store information about allocs and frees after
2239                  * the object.
2240                  */
2241                 size += 2 * sizeof(struct track);
2242
2243         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2244                 /*
2245                  * Add some empty padding so that we can catch
2246                  * overwrites from earlier objects rather than let
2247                  * tracking information or the free pointer be
2248                  * corrupted if an user writes before the start
2249                  * of the object.
2250                  */
2251                 size += sizeof(void *);
2252 #endif
2253
2254         /*
2255          * Determine the alignment based on various parameters that the
2256          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2257          * on bootup.
2258          */
2259         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2260
2261         /*
2262          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2263          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2264          * each object to conform to the alignment.
2265          */
2266         size = ALIGN(size, align);
2267         s->size = size;
2268         if (forced_order >= 0)
2269                 order = forced_order;
2270         else
2271                 order = calculate_order(size);
2272
2273         if (order < 0)
2274                 return 0;
2275
2276         s->allocflags = 0;
2277         if (order)
2278                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2279
2280         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2281                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2282
2283         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2284                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2285
2286         /*
2287          * Determine the number of objects per slab
2288          */
2289         s->oo = oo_make(order, size);
2290         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2291         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2292                 s->max = s->oo;
2293
2294         return !!oo_objects(s->oo);
2295
2296 }
2297
2298 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2299                 const char *name, size_t size,
2300                 size_t align, unsigned long flags,
2301                 void (*ctor)(void *))
2302 {
2303         memset(s, 0, kmem_size);
2304         s->name = name;
2305         s->ctor = ctor;
2306         s->objsize = size;
2307         s->align = align;
2308         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2309
2310         if (!calculate_sizes(s, -1))
2311                 goto error;
2312
2313         s->refcount = 1;
2314 #ifdef CONFIG_NUMA
2315         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2316 #endif
2317         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2318                 goto error;
2319
2320         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2321                 return 1;
2322         free_kmem_cache_nodes(s);
2323 error:
2324         if (flags & SLAB_PANIC)
2325                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2326                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2327                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2328                         s->offset, flags);
2329         return 0;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Check if a given pointer is valid
2334  */
2335 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2336 {
2337         struct page *page;
2338
2339         page = get_object_page(object);
2340
2341         if (!page || s != page->slab)
2342                 /* No slab or wrong slab */
2343                 return 0;
2344
2345         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2346                 return 0;
2347
2348         /*
2349          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2350          * But this would be too expensive and it seems that the main
2351          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2352          * to a certain slab.
2353          */
2354         return 1;
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2357
2358 /*
2359  * Determine the size of a slab object
2360  */
2361 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2362 {
2363         return s->objsize;
2364 }
2365 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2366
2367 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2368 {
2369         return s->name;
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2372
2373 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2374                                                         const char *text)
2375 {
2376 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2377         void *addr = page_address(page);
2378         void *p;
2379         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2380
2381         bitmap_zero(map, page->objects);
2382         slab_err(s, page, "%s", text);
2383         slab_lock(page);
2384         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2385                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2386
2387         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2388
2389                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2390                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2391                                                         p, p - addr);
2392                         print_tracking(s, p);
2393                 }
2394         }
2395         slab_unlock(page);
2396 #endif
2397 }
2398
2399 /*
2400  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2401  */
2402 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2403 {
2404         unsigned long flags;
2405         struct page *page, *h;
2406
2407         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2408         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2409                 if (!page->inuse) {
2410                         list_del(&page->lru);
2411                         discard_slab(s, page);
2412                         n->nr_partial--;
2413                 } else {
2414                         list_slab_objects(s, page,
2415                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2416                 }
2417         }
2418         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Release all resources used by a slab cache.
2423  */
2424 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2425 {
2426         int node;
2427
2428         flush_all(s);
2429
2430         /* Attempt to free all objects */
2431         free_kmem_cache_cpus(s);
2432         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2433                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2434
2435                 free_partial(s, n);
2436                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2437                         return 1;
2438         }
2439         free_kmem_cache_nodes(s);
2440         return 0;
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2445  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2446  */
2447 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2448 {
2449         down_write(&slub_lock);
2450         s->refcount--;
2451         if (!s->refcount) {
2452                 list_del(&s->list);
2453                 up_write(&slub_lock);
2454                 if (kmem_cache_close(s)) {
2455                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2456                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2457                         dump_stack();
2458                 }
2459                 sysfs_slab_remove(s);
2460         } else
2461                 up_write(&slub_lock);
2462 }
2463 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2464
2465 /********************************************************************
2466  *              Kmalloc subsystem
2467  *******************************************************************/
2468
2469 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2470 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2471
2472 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2473 {
2474         get_option(&str, &slub_min_order);
2475
2476         return 1;
2477 }
2478
2479 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2480
2481 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2482 {
2483         get_option(&str, &slub_max_order);
2484
2485         return 1;
2486 }
2487
2488 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2489
2490 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2491 {
2492         get_option(&str, &slub_min_objects);
2493
2494         return 1;
2495 }
2496
2497 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2498
2499 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2500 {
2501         slub_nomerge = 1;
2502         return 1;
2503 }
2504
2505 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2506
2507 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2508                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2509 {
2510         unsigned int flags = 0;
2511
2512         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2513                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2514
2515         down_write(&slub_lock);
2516         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2517                                                                 flags, NULL))
2518                 goto panic;
2519
2520         list_add(&s->list, &slab_caches);
2521         up_write(&slub_lock);
2522         if (sysfs_slab_add(s))
2523                 goto panic;
2524         return s;
2525
2526 panic:
2527         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2528 }
2529
2530 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2531 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2532
2533 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2534 {
2535         struct kmem_cache *s;
2536
2537         down_write(&slub_lock);
2538         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2539                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2540                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2541                         sysfs_slab_add(s);
2542                 }
2543         }
2544         up_write(&slub_lock);
2545 }
2546
2547 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2548
2549 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2550 {
2551         struct kmem_cache *s;
2552         char *text;
2553         size_t realsize;
2554
2555         s = kmalloc_caches_dma[index];
2556         if (s)
2557                 return s;
2558
2559         /* Dynamically create dma cache */
2560         if (flags & __GFP_WAIT)
2561                 down_write(&slub_lock);
2562         else {
2563                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2564                         goto out;
2565         }
2566
2567         if (kmalloc_caches_dma[index])
2568                 goto unlock_out;
2569
2570         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2571         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2572                          (unsigned int)realsize);
2573         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2574
2575         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2576                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2577                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2578                 kfree(s);
2579                 kfree(text);
2580                 goto unlock_out;
2581         }
2582
2583         list_add(&s->list, &slab_caches);
2584         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2585
2586         schedule_work(&sysfs_add_work);
2587
2588 unlock_out:
2589         up_write(&slub_lock);
2590 out:
2591         return kmalloc_caches_dma[index];
2592 }
2593 #endif
2594
2595 /*
2596  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2597  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2598  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2599  * fls.
2600  */
2601 static s8 size_index[24] = {
2602         3,      /* 8 */
2603         4,      /* 16 */
2604         5,      /* 24 */
2605         5,      /* 32 */
2606         6,      /* 40 */
2607         6,      /* 48 */
2608         6,      /* 56 */
2609         6,      /* 64 */
2610         1,      /* 72 */
2611         1,      /* 80 */
2612         1,      /* 88 */
2613         1,      /* 96 */
2614         7,      /* 104 */
2615         7,      /* 112 */
2616         7,      /* 120 */
2617         7,      /* 128 */
2618         2,      /* 136 */
2619         2,      /* 144 */
2620         2,      /* 152 */
2621         2,      /* 160 */
2622         2,      /* 168 */
2623         2,      /* 176 */
2624         2,      /* 184 */
2625         2       /* 192 */
2626 };
2627
2628 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2629 {
2630         int index;
2631
2632         if (size <= 192) {
2633                 if (!size)
2634                         return ZERO_SIZE_PTR;
2635
2636                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2637         } else
2638                 index = fls(size - 1);
2639
2640 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2641         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2642                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2643
2644 #endif
2645         return &kmalloc_caches[index];
2646 }
2647
2648 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2649 {
2650         struct kmem_cache *s;
2651
2652         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2653                 return kmalloc_large(size, flags);
2654
2655         s = get_slab(size, flags);
2656
2657         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2658                 return s;
2659
2660         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2663
2664 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2665 {
2666         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2667                                                 get_order(size));
2668
2669         if (page)
2670                 return page_address(page);
2671         else
2672                 return NULL;
2673 }
2674
2675 #ifdef CONFIG_NUMA
2676 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2677 {
2678         struct kmem_cache *s;
2679
2680         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2681                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2682
2683         s = get_slab(size, flags);
2684
2685         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2686                 return s;
2687
2688         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2691 #endif
2692
2693 size_t ksize(const void *object)
2694 {
2695         struct page *page;
2696         struct kmem_cache *s;
2697
2698         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2699                 return 0;
2700
2701         page = virt_to_head_page(object);
2702
2703         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2704                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2705                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2706         }
2707         s = page->slab;
2708
2709 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2710         /*
2711          * Debugging requires use of the padding between object
2712          * and whatever may come after it.
2713          */
2714         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2715                 return s->objsize;
2716
2717 #endif
2718         /*
2719          * If we have the need to store the freelist pointer
2720          * back there or track user information then we can
2721          * only use the space before that information.
2722          */
2723         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2724                 return s->inuse;
2725         /*
2726          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2727          */
2728         return s->size;
2729 }
2730
2731 void kfree(const void *x)
2732 {
2733         struct page *page;
2734         void *object = (void *)x;
2735
2736         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2737                 return;
2738
2739         page = virt_to_head_page(x);
2740         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2741                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2742                 put_page(page);
2743                 return;
2744         }
2745         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2746 }
2747 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2748
2749 /*
2750  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2751  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2752  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2753  * and thus they can be removed from the partial lists.
2754  *
2755  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2756  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2757  * are freed in them.
2758  */
2759 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2760 {
2761         int node;
2762         int i;
2763         struct kmem_cache_node *n;
2764         struct page *page;
2765         struct page *t;
2766         int objects = oo_objects(s->max);
2767         struct list_head *slabs_by_inuse =
2768                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2769         unsigned long flags;
2770
2771         if (!slabs_by_inuse)
2772                 return -ENOMEM;
2773
2774         flush_all(s);
2775         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2776                 n = get_node(s, node);
2777
2778                 if (!n->nr_partial)
2779                         continue;
2780
2781                 for (i = 0; i < objects; i++)
2782                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2783
2784                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2785
2786                 /*
2787                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2788                  *
2789                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2790                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2791                  */
2792                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2793                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2794                                 /*
2795                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2796                                  * may have freed the last object and be
2797                                  * waiting to release the slab.
2798                                  */
2799                                 list_del(&page->lru);
2800                                 n->nr_partial--;
2801                                 slab_unlock(page);
2802                                 discard_slab(s, page);
2803                         } else {
2804                                 list_move(&page->lru,
2805                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2806                         }
2807                 }
2808
2809                 /*
2810                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2811                  * first and the least used slabs at the end.
2812                  */
2813                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2814                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2815
2816                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2817         }
2818
2819         kfree(slabs_by_inuse);
2820         return 0;
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2823
2824 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2825 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2826 {
2827         struct kmem_cache *s;
2828
2829         down_read(&slub_lock);
2830         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2831                 kmem_cache_shrink(s);
2832         up_read(&slub_lock);
2833
2834         return 0;
2835 }
2836
2837 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2838 {
2839         struct kmem_cache_node *n;
2840         struct kmem_cache *s;
2841         struct memory_notify *marg = arg;
2842         int offline_node;
2843
2844         offline_node = marg->status_change_nid;
2845
2846         /*
2847          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2848          * for it yet.
2849          */
2850         if (offline_node < 0)
2851                 return;
2852
2853         down_read(&slub_lock);
2854         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2855                 n = get_node(s, offline_node);
2856                 if (n) {
2857                         /*
2858                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2859                          * that is going down. We were unable to free them,
2860                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2861                          * callback. So, we must fail.
2862                          */
2863                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2864
2865                         s->node[offline_node] = NULL;
2866                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2867                 }
2868         }
2869         up_read(&slub_lock);
2870 }
2871
2872 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2873 {
2874         struct kmem_cache_node *n;
2875         struct kmem_cache *s;
2876         struct memory_notify *marg = arg;
2877         int nid = marg->status_change_nid;
2878         int ret = 0;
2879
2880         /*
2881          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2882          * already created. Nothing to do.
2883          */
2884         if (nid < 0)
2885                 return 0;
2886
2887         /*
2888          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2889          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2890          * online.
2891          */
2892         down_read(&slub_lock);
2893         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2894                 /*
2895                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2896                  *      since memory is not yet available from the node that
2897                  *      is brought up.
2898                  */
2899                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2900                 if (!n) {
2901                         ret = -ENOMEM;
2902                         goto out;
2903                 }
2904                 init_kmem_cache_node(n, s);
2905                 s->node[nid] = n;
2906         }
2907 out:
2908         up_read(&slub_lock);
2909         return ret;
2910 }
2911
2912 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2913                                 unsigned long action, void *arg)
2914 {
2915         int ret = 0;
2916
2917         switch (action) {
2918         case MEM_GOING_ONLINE:
2919                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2920                 break;
2921         case MEM_GOING_OFFLINE:
2922                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2923                 break;
2924         case MEM_OFFLINE:
2925         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2926                 slab_mem_offline_callback(arg);
2927                 break;
2928         case MEM_ONLINE:
2929         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2930                 break;
2931         }
2932
2933         ret = notifier_from_errno(ret);
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2938
2939 /********************************************************************
2940  *                      Basic setup of slabs
2941  *******************************************************************/
2942
2943 void __init kmem_cache_init(void)
2944 {
2945         int i;
2946         int caches = 0;
2947
2948         init_alloc_cpu();
2949
2950 #ifdef CONFIG_NUMA
2951         /*
2952          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2953          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2954          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2955          */
2956         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2957                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2958         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2959         caches++;
2960
2961         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2962 #endif
2963
2964         /* Able to allocate the per node structures */
2965         slab_state = PARTIAL;
2966
2967         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2968         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2969                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2970                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2971                 caches++;
2972                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2973                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2974                 caches++;
2975         }
2976
2977         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2978                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2979                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2980                 caches++;
2981         }
2982
2983
2984         /*
2985          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2986          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2987          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2988          *
2989          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2990          * handle the index determination for the smaller caches.
2991          *
2992          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2993          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2994          */
2995         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2996                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2997
2998         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2999                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3000
3001         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3002                 /*
3003                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3004                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3005                  * instead.
3006                  */
3007                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3008                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3009         }
3010
3011         slab_state = UP;
3012
3013         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3014         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3015                 kmalloc_caches[i]. name =
3016                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3017
3018 #ifdef CONFIG_SMP
3019         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3020         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3021                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3022 #else
3023         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3024 #endif
3025
3026         printk(KERN_INFO
3027                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3028                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3029                 caches, cache_line_size(),
3030                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3031                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Find a mergeable slab cache
3036  */
3037 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3038 {
3039         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3040                 return 1;
3041
3042         if (s->ctor)
3043                 return 1;
3044
3045         /*
3046          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3047          */
3048         if (s->refcount < 0)
3049                 return 1;
3050
3051         return 0;
3052 }
3053
3054 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3055                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3056                 void (*ctor)(void *))
3057 {
3058         struct kmem_cache *s;
3059
3060         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3061                 return NULL;
3062
3063         if (ctor)
3064                 return NULL;
3065
3066         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3067         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3068         size = ALIGN(size, align);
3069         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3070
3071         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3072                 if (slab_unmergeable(s))
3073                         continue;
3074
3075                 if (size > s->size)
3076                         continue;
3077
3078                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3079                                 continue;
3080                 /*
3081                  * Check if alignment is compatible.
3082                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3083                  */
3084                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3085                         continue;
3086
3087                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3088                         continue;
3089
3090                 return s;
3091         }
3092         return NULL;
3093 }
3094
3095 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3096                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3097 {
3098         struct kmem_cache *s;
3099
3100         down_write(&slub_lock);
3101         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3102         if (s) {
3103                 int cpu;
3104
3105                 s->refcount++;
3106                 /*
3107                  * Adjust the object sizes so that we clear
3108                  * the complete object on kzalloc.
3109                  */
3110                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3111
3112                 /*
3113                  * And then we need to update the object size in the
3114                  * per cpu structures
3115                  */
3116                 for_each_online_cpu(cpu)
3117                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3118
3119                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3120                 up_write(&slub_lock);
3121
3122                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3123                         goto err;
3124                 return s;
3125         }
3126
3127         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3128         if (s) {
3129                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3130                                 size, align, flags, ctor)) {
3131                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3132                         up_write(&slub_lock);
3133                         if (sysfs_slab_add(s))
3134                                 goto err;
3135                         return s;
3136                 }
3137                 kfree(s);
3138         }
3139         up_write(&slub_lock);
3140
3141 err:
3142         if (flags & SLAB_PANIC)
3143                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3144         else
3145                 s = NULL;
3146         return s;
3147 }
3148 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3149
3150 #ifdef CONFIG_SMP
3151 /*
3152  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3153  * necessary.
3154  */
3155 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3156                 unsigned long action, void *hcpu)
3157 {
3158         long cpu = (long)hcpu;
3159         struct kmem_cache *s;
3160         unsigned long flags;
3161
3162         switch (action) {
3163         case CPU_UP_PREPARE:
3164         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3165                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3166                 down_read(&slub_lock);
3167                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3168                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3169                                                         GFP_KERNEL);
3170                 up_read(&slub_lock);
3171                 break;
3172
3173         case CPU_UP_CANCELED:
3174         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3175         case CPU_DEAD:
3176         case CPU_DEAD_FROZEN:
3177                 down_read(&slub_lock);
3178                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3179                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3180
3181                         local_irq_save(flags);
3182                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3183                         local_irq_restore(flags);
3184                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3185                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3186                 }
3187                 up_read(&slub_lock);
3188                 break;
3189         default:
3190                 break;
3191         }
3192         return NOTIFY_OK;
3193 }
3194
3195 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3196         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3197 };
3198
3199 #endif
3200
3201 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3202 {
3203         struct kmem_cache *s;
3204
3205         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3206                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3207
3208         s = get_slab(size, gfpflags);
3209
3210         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3211                 return s;
3212
3213         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3214 }
3215
3216 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3217                                         int node, void *caller)
3218 {
3219         struct kmem_cache *s;
3220
3221         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3222                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3223
3224         s = get_slab(size, gfpflags);
3225
3226         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3227                 return s;
3228
3229         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3230 }
3231
3232 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3233 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3234                                         int (*get_count)(struct page *))
3235 {
3236         unsigned long flags;
3237         unsigned long x = 0;
3238         struct page *page;
3239
3240         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3241         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3242                 x += get_count(page);
3243         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3244         return x;
3245 }
3246
3247 static int count_inuse(struct page *page)
3248 {
3249         return page->inuse;
3250 }
3251
3252 static int count_total(struct page *page)
3253 {
3254         return page->objects;
3255 }
3256
3257 static int count_free(struct page *page)
3258 {
3259         return page->objects - page->inuse;
3260 }
3261
3262 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3263                                                 unsigned long *map)
3264 {
3265         void *p;
3266         void *addr = page_address(page);
3267
3268         if (!check_slab(s, page) ||
3269                         !on_freelist(s, page, NULL))
3270                 return 0;
3271
3272         /* Now we know that a valid freelist exists */
3273         bitmap_zero(map, page->objects);
3274
3275         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3276                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3277                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3278                         return 0;
3279         }
3280
3281         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3282                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3283                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3284                                 return 0;
3285         return 1;
3286 }
3287
3288 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3289                                                 unsigned long *map)
3290 {
3291         if (slab_trylock(page)) {
3292                 validate_slab(s, page, map);
3293                 slab_unlock(page);
3294         } else
3295                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3296                         s->name, page);
3297
3298         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3299                 if (!PageSlubDebug(page))
3300                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3301                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3302         } else {
3303                 if (PageSlubDebug(page))
3304                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3305                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3306         }
3307 }
3308
3309 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3310                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3311 {
3312         unsigned long count = 0;
3313         struct page *page;
3314         unsigned long flags;
3315
3316         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3317
3318         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3319                 validate_slab_slab(s, page, map);
3320                 count++;
3321         }
3322         if (count != n->nr_partial)
3323                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3324                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3325
3326         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3327                 goto out;
3328
3329         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3330                 validate_slab_slab(s, page, map);
3331                 count++;
3332         }
3333         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3334                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3335                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3336                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3337
3338 out:
3339         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3340         return count;
3341 }
3342
3343 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3344 {
3345         int node;
3346         unsigned long count = 0;
3347         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3348                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3349
3350         if (!map)
3351                 return -ENOMEM;
3352
3353         flush_all(s);
3354         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3355                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3356
3357                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3358         }
3359         kfree(map);
3360         return count;
3361 }
3362
3363 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3364 static void resiliency_test(void)
3365 {
3366         u8 *p;
3367
3368         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3369         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3370         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3371
3372         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3373         p[16] = 0x12;
3374         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3375                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3376
3377         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3378
3379         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3380         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3381         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3382         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3383                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3384         printk(KERN_ERR
3385                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3386
3387         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3388         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3389         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3390         *p = 0x56;
3391         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3392                                                                         p);
3393         printk(KERN_ERR
3394                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3395         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3396
3397         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3398         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3399         kfree(p);
3400         *p = 0x78;
3401         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3402         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3403
3404         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3405         kfree(p);
3406         p[50] = 0x9a;
3407         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3408                         p);
3409         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3410
3411         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3412         kfree(p);
3413         p[512] = 0xab;
3414         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3415         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3416 }
3417 #else
3418 static void resiliency_test(void) {};
3419 #endif
3420
3421 /*
3422  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3423  * and freed.
3424  */
3425
3426 struct location {
3427         unsigned long count;
3428         void *addr;
3429         long long sum_time;
3430         long min_time;
3431         long max_time;
3432         long min_pid;
3433         long max_pid;
3434         cpumask_t cpus;
3435         nodemask_t nodes;
3436 };
3437
3438 struct loc_track {
3439         unsigned long max;
3440         unsigned long count;
3441         struct location *loc;
3442 };
3443
3444 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3445 {
3446         if (t->max)
3447                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3448                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3449 }
3450
3451 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3452 {
3453         struct location *l;
3454         int order;
3455
3456         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3457
3458         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3459         if (!l)
3460                 return 0;
3461
3462         if (t->count) {
3463                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3464                 free_loc_track(t);
3465         }
3466         t->max = max;
3467         t->loc = l;
3468         return 1;
3469 }
3470
3471 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3472                                 const struct track *track)
3473 {
3474         long start, end, pos;
3475         struct location *l;
3476         void *caddr;
3477         unsigned long age = jiffies - track->when;
3478
3479         start = -1;
3480         end = t->count;
3481
3482         for ( ; ; ) {
3483                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3484
3485                 /*
3486                  * There is nothing at "end". If we end up there
3487                  * we need to add something to before end.
3488                  */
3489                 if (pos == end)
3490                         break;
3491
3492                 caddr = t->loc[pos].addr;
3493                 if (track->addr == caddr) {
3494
3495                         l = &t->loc[pos];
3496                         l->count++;
3497                         if (track->when) {
3498                                 l->sum_time += age;
3499                                 if (age < l->min_time)
3500                                         l->min_time = age;
3501                                 if (age > l->max_time)
3502                                         l->max_time = age;
3503
3504                                 if (track->pid < l->min_pid)
3505                                         l->min_pid = track->pid;
3506                                 if (track->pid > l->max_pid)
3507                                         l->max_pid = track->pid;
3508
3509                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3510                         }
3511                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3512                         return 1;
3513                 }
3514
3515                 if (track->addr < caddr)
3516                         end = pos;
3517                 else
3518                         start = pos;
3519         }
3520
3521         /*
3522          * Not found. Insert new tracking element.
3523          */
3524         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3525                 return 0;
3526
3527         l = t->loc + pos;
3528         if (pos < t->count)
3529                 memmove(l + 1, l,
3530                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3531         t->count++;
3532         l->count = 1;
3533         l->addr = track->addr;
3534         l->sum_time = age;
3535         l->min_time = age;
3536         l->max_time = age;
3537         l->min_pid = track->pid;
3538         l->max_pid = track->pid;
3539         cpus_clear(l->cpus);
3540         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3541         nodes_clear(l->nodes);
3542         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3543         return 1;
3544 }
3545
3546 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3547                 struct page *page, enum track_item alloc)
3548 {
3549         void *addr = page_address(page);
3550         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3551         void *p;
3552
3553         bitmap_zero(map, page->objects);
3554         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3555                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3556
3557         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3558                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3559                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3560 }
3561
3562 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3563                                         enum track_item alloc)
3564 {
3565         int len = 0;
3566         unsigned long i;
3567         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3568         int node;
3569
3570         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3571                         GFP_TEMPORARY))
3572                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3573
3574         /* Push back cpu slabs */
3575         flush_all(s);
3576
3577         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3578                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3579                 unsigned long flags;
3580                 struct page *page;
3581
3582                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3583                         continue;
3584
3585                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3586                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3587                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3588                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3589                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3590                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3591         }
3592
3593         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3594                 struct location *l = &t.loc[i];
3595
3596                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3597                         break;
3598                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3599
3600                 if (l->addr)
3601                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3602                 else
3603                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3604
3605                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3606                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3607                                 l->min_time,
3608                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3609                                 l->max_time);
3610                 } else
3611                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3612                                 l->min_time);
3613
3614                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3615                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3616                                 l->min_pid, l->max_pid);
3617                 else
3618                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3619                                 l->min_pid);
3620
3621                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3622                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3623                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3624                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3625                                         l->cpus);
3626                 }
3627
3628                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3629                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3630                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3631                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3632                                         l->nodes);
3633                 }
3634
3635                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3636         }
3637
3638         free_loc_track(&t);
3639         if (!t.count)
3640                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3641         return len;
3642 }
3643
3644 enum slab_stat_type {
3645         SL_ALL,                 /* All slabs */
3646         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3647         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3648         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3649         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3650 };
3651
3652 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3653 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3654 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3655 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3656 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3657
3658 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3659                             char *buf, unsigned long flags)
3660 {
3661         unsigned long total = 0;
3662         int node;
3663         int x;
3664         unsigned long *nodes;
3665         unsigned long *per_cpu;
3666
3667         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3668         if (!nodes)
3669                 return -ENOMEM;
3670         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3671
3672         if (flags & SO_CPU) {
3673                 int cpu;
3674
3675                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3676                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3677
3678                         if (!c || c->node < 0)
3679                                 continue;
3680
3681                         if (c->page) {
3682                                         if (flags & SO_TOTAL)
3683                                                 x = c->page->objects;
3684                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3685                                         x = c->page->inuse;
3686                                 else
3687                                         x = 1;
3688
3689                                 total += x;
3690                                 nodes[c->node] += x;
3691                         }
3692                         per_cpu[c->node]++;
3693                 }
3694         }
3695
3696         if (flags & SO_ALL) {
3697                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3698                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3699
3700                 if (flags & SO_TOTAL)
3701                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3702                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3703                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3704                                 count_partial(n, count_free);
3705
3706                         else
3707                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3708                         total += x;
3709                         nodes[node] += x;
3710                 }
3711
3712         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3713                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3714                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3715
3716                         if (flags & SO_TOTAL)
3717                                 x = count_partial(n, count_total);
3718                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3719                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3720                         else
3721                                 x = n->nr_partial;
3722                         total += x;
3723                         nodes[node] += x;
3724                 }
3725         }
3726         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3727 #ifdef CONFIG_NUMA
3728         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3729                 if (nodes[node])
3730                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3731                                         node, nodes[node]);
3732 #endif
3733         kfree(nodes);
3734         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3735 }
3736
3737 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3738 {
3739         int node;
3740
3741         for_each_online_node(node) {
3742                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3743
3744                 if (!n)
3745                         continue;
3746
3747                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3748                         return 1;
3749         }
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3754 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3755
3756 struct slab_attribute {
3757         struct attribute attr;
3758         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3759         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3760 };
3761
3762 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3763         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3764
3765 #define SLAB_ATTR(_name) \
3766         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3767         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3768
3769 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3770 {
3771         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3772 }
3773 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3774
3775 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3776 {
3777         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3778 }
3779 SLAB_ATTR_RO(align);
3780
3781 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3782 {
3783         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3784 }
3785 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3786
3787 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3788 {
3789         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3790 }
3791 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3792
3793 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3794                                 const char *buf, size_t length)
3795 {
3796         unsigned long order;
3797         int err;
3798
3799         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3800         if (err)
3801                 return err;
3802
3803         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3804                 return -EINVAL;
3805
3806         calculate_sizes(s, order);
3807         return length;
3808 }
3809
3810 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3811 {
3812         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3813 }
3814 SLAB_ATTR(order);
3815
3816 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3817 {
3818         if (s->ctor) {
3819                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3820
3821                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3822         }
3823         return 0;
3824 }
3825 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3826
3827 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3828 {
3829         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3830 }
3831 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3832
3833 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3834 {
3835         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3836 }
3837 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3838
3839 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3840 {
3841         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3842 }
3843 SLAB_ATTR_RO(partial);
3844
3845 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3846 {
3847         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3848 }
3849 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3850
3851 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3852 {
3853         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3854 }
3855 SLAB_ATTR_RO(objects);
3856
3857 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3858 {
3859         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3860 }
3861 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3862
3863 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3864 {
3865         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3866 }
3867 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3868
3869 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3870 {
3871         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3872 }
3873
3874 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3875                                 const char *buf, size_t length)
3876 {
3877         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3878         if (buf[0] == '1')
3879                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3880         return length;
3881 }
3882 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3883
3884 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3885 {
3886         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3887 }
3888
3889 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3890                                                         size_t length)
3891 {
3892         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3893         if (buf[0] == '1')
3894                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3895         return length;
3896 }
3897 SLAB_ATTR(trace);
3898
3899 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3900 {
3901         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3902 }
3903
3904 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3905                                 const char *buf, size_t length)
3906 {
3907         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3908         if (buf[0] == '1')
3909                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3910         return length;
3911 }
3912 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3913
3914 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3915 {
3916         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3917 }
3918 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3919
3920 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3921 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3922 {
3923         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3924 }
3925 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3926 #endif
3927
3928 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3929 {
3930         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3931 }
3932 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3933
3934 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3937 }
3938
3939 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3940                                 const char *buf, size_t length)
3941 {
3942         if (any_slab_objects(s))
3943                 return -EBUSY;
3944
3945         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3946         if (buf[0] == '1')
3947                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3948         calculate_sizes(s, -1);
3949         return length;
3950 }
3951 SLAB_ATTR(red_zone);
3952
3953 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3956 }
3957
3958 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3959                                 const char *buf, size_t length)
3960 {
3961         if (any_slab_objects(s))
3962                 return -EBUSY;
3963
3964         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3965         if (buf[0] == '1')
3966                 s->flags |= SLAB_POISON;
3967         calculate_sizes(s, -1);
3968         return length;
3969 }
3970 SLAB_ATTR(poison);
3971
3972 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3973 {
3974         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3975 }
3976
3977 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3978                                 const char *buf, size_t length)
3979 {
3980         if (any_slab_objects(s))
3981                 return -EBUSY;
3982
3983         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3984         if (buf[0] == '1')
3985                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3986         calculate_sizes(s, -1);
3987         return length;
3988 }
3989 SLAB_ATTR(store_user);
3990
3991 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3992 {
3993         return 0;
3994 }
3995
3996 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3997                         const char *buf, size_t length)
3998 {
3999         int ret = -EINVAL;
4000
4001         if (buf[0] == '1') {
4002                 ret = validate_slab_cache(s);
4003                 if (ret >= 0)
4004                         ret = length;
4005         }
4006         return ret;
4007 }
4008 SLAB_ATTR(validate);
4009
4010 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return 0;
4013 }
4014
4015 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4016                         const char *buf, size_t length)
4017 {
4018         if (buf[0] == '1') {
4019                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4020
4021                 if (rc)
4022                         return rc;
4023         } else
4024                 return -EINVAL;
4025         return length;
4026 }
4027 SLAB_ATTR(shrink);
4028
4029 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4030 {
4031         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4032                 return -ENOSYS;
4033         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4034 }
4035 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4036
4037 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4038 {
4039         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4040                 return -ENOSYS;
4041         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4042 }
4043 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4044
4045 #ifdef CONFIG_NUMA
4046 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4047 {
4048         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4049 }
4050
4051 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4052                                 const char *buf, size_t length)
4053 {
4054         unsigned long ratio;
4055         int err;
4056
4057         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4058         if (err)
4059                 return err;
4060
4061         if (ratio < 100)
4062                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4063
4064         return length;
4065 }
4066 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4067 #endif
4068
4069 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4070 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4071 {
4072         unsigned long sum  = 0;
4073         int cpu;
4074         int len;
4075         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4076
4077         if (!data)
4078                 return -ENOMEM;
4079
4080         for_each_online_cpu(cpu) {
4081                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4082
4083                 data[cpu] = x;
4084                 sum += x;
4085         }
4086
4087         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4088
4089 #ifdef CONFIG_SMP
4090         for_each_online_cpu(cpu) {
4091                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4092                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4093         }
4094 #endif
4095         kfree(data);
4096         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4097 }
4098
4099 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4100 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4101 {                                                               \
4102         return show_stat(s, buf, si);                           \
4103 }                                                               \
4104 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4105
4106 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4107 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4108 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4109 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4110 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4111 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4112 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4113 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4114 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4115 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4116 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4117 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4118 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4119 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4120 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4121 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4122 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4123 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4124 #endif
4125
4126 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4127         &slab_size_attr.attr,
4128         &object_size_attr.attr,
4129         &objs_per_slab_attr.attr,
4130         &order_attr.attr,
4131         &objects_attr.attr,
4132         &objects_partial_attr.attr,
4133         &total_objects_attr.attr,
4134         &slabs_attr.attr,
4135         &partial_attr.attr,
4136         &cpu_slabs_attr.attr,
4137         &ctor_attr.attr,
4138         &aliases_attr.attr,
4139         &align_attr.attr,
4140         &sanity_checks_attr.attr,
4141         &trace_attr.attr,
4142         &hwcache_align_attr.attr,
4143         &reclaim_account_attr.attr,
4144         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4145         &red_zone_attr.attr,
4146         &poison_attr.attr,
4147         &store_user_attr.attr,
4148         &validate_attr.attr,
4149         &shrink_attr.attr,
4150         &alloc_calls_attr.attr,
4151         &free_calls_attr.attr,
4152 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4153         &cache_dma_attr.attr,
4154 #endif
4155 #ifdef CONFIG_NUMA
4156         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4157 #endif
4158 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4159         &alloc_fastpath_attr.attr,
4160         &alloc_slowpath_attr.attr,
4161         &free_fastpath_attr.attr,
4162         &free_slowpath_attr.attr,
4163         &free_frozen_attr.attr,
4164         &free_add_partial_attr.attr,
4165         &free_remove_partial_attr.attr,
4166         &alloc_from_partial_attr.attr,
4167         &alloc_slab_attr.attr,
4168         &alloc_refill_attr.attr,
4169         &free_slab_attr.attr,
4170         &cpuslab_flush_attr.attr,
4171         &deactivate_full_attr.attr,
4172         &deactivate_empty_attr.attr,
4173         &deactivate_to_head_attr.attr,
4174         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4175         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4176         &order_fallback_attr.attr,
4177 #endif
4178         NULL
4179 };
4180
4181 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4182         .attrs = slab_attrs,
4183 };
4184
4185 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4186                                 struct attribute *attr,
4187                                 char *buf)
4188 {
4189         struct slab_attribute *attribute;
4190         struct kmem_cache *s;
4191         int err;
4192
4193         attribute = to_slab_attr(attr);
4194         s = to_slab(kobj);
4195
4196         if (!attribute->show)
4197                 return -EIO;
4198
4199         err = attribute->show(s, buf);
4200
4201         return err;
4202 }
4203
4204 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4205                                 struct attribute *attr,
4206                                 const char *buf, size_t len)
4207 {
4208         struct slab_attribute *attribute;
4209         struct kmem_cache *s;
4210         int err;
4211
4212         attribute = to_slab_attr(attr);
4213         s = to_slab(kobj);
4214
4215         if (!attribute->store)
4216                 return -EIO;
4217
4218         err = attribute->store(s, buf, len);
4219
4220         return err;
4221 }
4222
4223 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4224 {
4225         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4226
4227         kfree(s);
4228 }
4229
4230 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4231         .show = slab_attr_show,
4232         .store = slab_attr_store,
4233 };
4234
4235 static struct kobj_type slab_ktype = {
4236         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4237         .release = kmem_cache_release
4238 };
4239
4240 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4241 {
4242         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4243
4244         if (ktype == &slab_ktype)
4245                 return 1;
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4250         .filter = uevent_filter,
4251 };
4252
4253 static struct kset *slab_kset;
4254
4255 #define ID_STR_LENGTH 64
4256
4257 /* Create a unique string id for a slab cache:
4258  *
4259  * Format       :[flags-]size
4260  */
4261 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4262 {
4263         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4264         char *p = name;
4265
4266         BUG_ON(!name);
4267
4268         *p++ = ':';
4269         /*
4270          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4271          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4272          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4273          * are matched during merging to guarantee that the id is
4274          * unique.
4275          */
4276         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4277                 *p++ = 'd';
4278         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4279                 *p++ = 'a';
4280         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4281                 *p++ = 'F';
4282         if (p != name + 1)
4283                 *p++ = '-';
4284         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4285         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4286         return name;
4287 }
4288
4289 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4290 {
4291         int err;
4292         const char *name;
4293         int unmergeable;
4294
4295         if (slab_state < SYSFS)
4296                 /* Defer until later */
4297                 return 0;
4298
4299         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4300         if (unmergeable) {
4301                 /*
4302                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4303                  * This is typically the case for debug situations. In that
4304                  * case we can catch duplicate names easily.
4305                  */
4306                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4307                 name = s->name;
4308         } else {
4309                 /*
4310                  * Create a unique name for the slab as a target
4311                  * for the symlinks.
4312                  */
4313                 name = create_unique_id(s);
4314         }
4315
4316         s->kobj.kset = slab_kset;
4317         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4318         if (err) {
4319                 kobject_put(&s->kobj);
4320                 return err;
4321         }
4322
4323         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4324         if (err)
4325                 return err;
4326         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4327         if (!unmergeable) {
4328                 /* Setup first alias */
4329                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4330                 kfree(name);
4331         }
4332         return 0;
4333 }
4334
4335 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4336 {
4337         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4338         kobject_del(&s->kobj);
4339         kobject_put(&s->kobj);
4340 }
4341
4342 /*
4343  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4344  * available lest we loose that information.
4345  */
4346 struct saved_alias {
4347         struct kmem_cache *s;
4348         const char *name;
4349         struct saved_alias *next;
4350 };
4351
4352 static struct saved_alias *alias_list;
4353
4354 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4355 {
4356         struct saved_alias *al;
4357
4358         if (slab_state == SYSFS) {
4359                 /*
4360                  * If we have a leftover link then remove it.
4361                  */
4362                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4363                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4364         }
4365
4366         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4367         if (!al)
4368                 return -ENOMEM;
4369
4370         al->s = s;
4371         al->name = name;
4372         al->next = alias_list;
4373         alias_list = al;
4374         return 0;
4375 }
4376
4377 static int __init slab_sysfs_init(void)
4378 {
4379         struct kmem_cache *s;
4380         int err;
4381
4382         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4383         if (!slab_kset) {
4384                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4385                 return -ENOSYS;
4386         }
4387
4388         slab_state = SYSFS;
4389
4390         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4391                 err = sysfs_slab_add(s);
4392                 if (err)
4393                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4394                                                 " to sysfs\n", s->name);
4395         }
4396
4397         while (alias_list) {
4398                 struct saved_alias *al = alias_list;
4399
4400                 alias_list = alias_list->next;
4401                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4402                 if (err)
4403                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4404                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4405                 kfree(al);
4406         }
4407
4408         resiliency_test();
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 __initcall(slab_sysfs_init);
4413 #endif
4414
4415 /*
4416  * The /proc/slabinfo ABI
4417  */
4418 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4419
4420 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4421                        size_t count, loff_t *ppos)
4422 {
4423         return -EINVAL;
4424 }
4425
4426
4427 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4428 {
4429         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4430         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4431                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4432         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4433         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4434         seq_putc(m, '\n');
4435 }
4436
4437 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4438 {
4439         loff_t n = *pos;
4440
4441         down_read(&slub_lock);
4442         if (!n)
4443                 print_slabinfo_header(m);
4444
4445         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4446 }
4447
4448 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4449 {
4450         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4451 }
4452
4453 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4454 {
4455         up_read(&slub_lock);
4456 }
4457
4458 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4459 {
4460         unsigned long nr_partials = 0;
4461         unsigned long nr_slabs = 0;
4462         unsigned long nr_inuse = 0;
4463         unsigned long nr_objs = 0;
4464         unsigned long nr_free = 0;
4465         struct kmem_cache *s;
4466         int node;
4467
4468         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4469
4470         for_each_online_node(node) {
4471                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4472
4473                 if (!n)
4474                         continue;
4475
4476                 nr_partials += n->nr_partial;
4477                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4478                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4479                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4480         }
4481
4482         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4483
4484         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4485                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4486                    (1 << oo_order(s->oo)));
4487         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4488         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4489                    0UL);
4490         seq_putc(m, '\n');
4491         return 0;
4492 }
4493
4494 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4495         .start = s_start,
4496         .next = s_next,
4497         .stop = s_stop,
4498         .show = s_show,
4499 };
4500
4501 #endif /* CONFIG_SLABINFO */