slub: avoid leaking caches or refcounts on sysfs error
[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/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/cpuset.h>
21 #include <linux/mempolicy.h>
22 #include <linux/ctype.h>
23 #include <linux/debugobjects.h>
24 #include <linux/kallsyms.h>
25 #include <linux/memory.h>
26 #include <linux/math64.h>
27
28 /*
29  * Lock order:
30  *   1. slab_lock(page)
31  *   2. slab->list_lock
32  *
33  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
34  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
35  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
36  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
37  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
38  *   the page_struct of the slab.
39  *
40  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
41  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
42  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
43  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
44  *   modified without taking the list lock).
45  *
46  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
47  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
48  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
49  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
50  *   the list lock.
51  *
52  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
53  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
54  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
55  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
56  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
57  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
58  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
59  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
60  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
61  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
62  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
63  *   no danger of cacheline contention.
64  *
65  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
66  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
67  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
68  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
69  *
70  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
71  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
72  *
73  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
74  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
75  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
76  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
77  * cannot scan all objects.
78  *
79  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
80  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
81  * fast frees and allocs.
82  *
83  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
84  *
85  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
86  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
87  *                      such as satisfying allocations for a specific
88  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
89  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
90  *                      list operations. It is up to the processor holding
91  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
92  *                      when the slab is no longer needed.
93  *
94  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
95  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
96  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
97  *                      freelist that allows lockless access to
98  *                      free objects in addition to the regular freelist
99  *                      that requires the slab lock.
100  *
101  * PageError            Slab requires special handling due to debug
102  *                      options set. This moves slab handling out of
103  *                      the fast path and disables lockless freelists.
104  */
105
106 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
107 #define SLABDEBUG 1
108 #else
109 #define SLABDEBUG 0
110 #endif
111
112 /*
113  * Issues still to be resolved:
114  *
115  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
116  *
117  * - Variable sizing of the per node arrays
118  */
119
120 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
121 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
122
123 /*
124  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
125  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
126  */
127 #define MIN_PARTIAL 5
128
129 /*
130  * Maximum number of desirable partial slabs.
131  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
132  * sort the partial list by the number of objects in the.
133  */
134 #define MAX_PARTIAL 10
135
136 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
137                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
138
139 /*
140  * Set of flags that will prevent slab merging
141  */
142 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
143                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
144
145 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
146                 SLAB_CACHE_DMA)
147
148 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
149 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
150 #endif
151
152 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
153 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
154 #endif
155
156 /* Internal SLUB flags */
157 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
158 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
159
160 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
161
162 #ifdef CONFIG_SMP
163 static struct notifier_block slab_notifier;
164 #endif
165
166 static enum {
167         DOWN,           /* No slab functionality available */
168         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
169         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
170         SYSFS           /* Sysfs up */
171 } slab_state = DOWN;
172
173 /* A list of all slab caches on the system */
174 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
175 static LIST_HEAD(slab_caches);
176
177 /*
178  * Tracking user of a slab.
179  */
180 struct track {
181         void *addr;             /* Called from address */
182         int cpu;                /* Was running on cpu */
183         int pid;                /* Pid context */
184         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
185 };
186
187 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
188
189 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
190 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
191 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
192 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
193
194 #else
195 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
196 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
197                                                         { return 0; }
198 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
199 {
200         kfree(s);
201 }
202
203 #endif
204
205 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
206 {
207 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
208         c->stat[si]++;
209 #endif
210 }
211
212 /********************************************************************
213  *                      Core slab cache functions
214  *******************************************************************/
215
216 int slab_is_available(void)
217 {
218         return slab_state >= UP;
219 }
220
221 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
222 {
223 #ifdef CONFIG_NUMA
224         return s->node[node];
225 #else
226         return &s->local_node;
227 #endif
228 }
229
230 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
231 {
232 #ifdef CONFIG_SMP
233         return s->cpu_slab[cpu];
234 #else
235         return &s->cpu_slab;
236 #endif
237 }
238
239 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
240 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
241                                 struct page *page, const void *object)
242 {
243         void *base;
244
245         if (!object)
246                 return 1;
247
248         base = page_address(page);
249         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
250                 (object - base) % s->size) {
251                 return 0;
252         }
253
254         return 1;
255 }
256
257 /*
258  * Slow version of get and set free pointer.
259  *
260  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
261  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
262  * from the page struct.
263  */
264 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
265 {
266         return *(void **)(object + s->offset);
267 }
268
269 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
270 {
271         *(void **)(object + s->offset) = fp;
272 }
273
274 /* Loop over all objects in a slab */
275 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
276         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
277                         __p += (__s)->size)
278
279 /* Scan freelist */
280 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
281         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
282
283 /* Determine object index from a given position */
284 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
285 {
286         return (p - addr) / s->size;
287 }
288
289 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
290                                                 unsigned long size)
291 {
292         struct kmem_cache_order_objects x = {
293                 (order << 16) + (PAGE_SIZE << order) / size
294         };
295
296         return x;
297 }
298
299 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x >> 16;
302 }
303
304 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x & ((1 << 16) - 1);
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
310 /*
311  * Debug settings:
312  */
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
314 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
315 #else
316 static int slub_debug;
317 #endif
318
319 static char *slub_debug_slabs;
320
321 /*
322  * Object debugging
323  */
324 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
325 {
326         int i, offset;
327         int newline = 1;
328         char ascii[17];
329
330         ascii[16] = 0;
331
332         for (i = 0; i < length; i++) {
333                 if (newline) {
334                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
335                         newline = 0;
336                 }
337                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
338                 offset = i % 16;
339                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
340                 if (offset == 15) {
341                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
342                         newline = 1;
343                 }
344         }
345         if (!newline) {
346                 i %= 16;
347                 while (i < 16) {
348                         printk(KERN_CONT "   ");
349                         ascii[i] = ' ';
350                         i++;
351                 }
352                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
353         }
354 }
355
356 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
357         enum track_item alloc)
358 {
359         struct track *p;
360
361         if (s->offset)
362                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
363         else
364                 p = object + s->inuse;
365
366         return p + alloc;
367 }
368
369 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
370                                 enum track_item alloc, void *addr)
371 {
372         struct track *p;
373
374         if (s->offset)
375                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
376         else
377                 p = object + s->inuse;
378
379         p += alloc;
380         if (addr) {
381                 p->addr = addr;
382                 p->cpu = smp_processor_id();
383                 p->pid = current->pid;
384                 p->when = jiffies;
385         } else
386                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
387 }
388
389 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
390 {
391         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
392                 return;
393
394         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
395         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
396 }
397
398 static void print_track(const char *s, struct track *t)
399 {
400         if (!t->addr)
401                 return;
402
403         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
404                 s, t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
405 }
406
407 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
408 {
409         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
410                 return;
411
412         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
413         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
414 }
415
416 static void print_page_info(struct page *page)
417 {
418         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
419                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
420
421 }
422
423 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
424 {
425         va_list args;
426         char buf[100];
427
428         va_start(args, fmt);
429         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
430         va_end(args);
431         printk(KERN_ERR "========================================"
432                         "=====================================\n");
433         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
434         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
435                         "-------------------------------------\n\n");
436 }
437
438 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
439 {
440         va_list args;
441         char buf[100];
442
443         va_start(args, fmt);
444         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
445         va_end(args);
446         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
447 }
448
449 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
450 {
451         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
452         u8 *addr = page_address(page);
453
454         print_tracking(s, p);
455
456         print_page_info(page);
457
458         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
459                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
460
461         if (p > addr + 16)
462                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
463
464         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
465
466         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
467                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
468                         s->inuse - s->objsize);
469
470         if (s->offset)
471                 off = s->offset + sizeof(void *);
472         else
473                 off = s->inuse;
474
475         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
476                 off += 2 * sizeof(struct track);
477
478         if (off != s->size)
479                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
480                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
481
482         dump_stack();
483 }
484
485 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
486                         u8 *object, char *reason)
487 {
488         slab_bug(s, "%s", reason);
489         print_trailer(s, page, object);
490 }
491
492 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
493 {
494         va_list args;
495         char buf[100];
496
497         va_start(args, fmt);
498         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
499         va_end(args);
500         slab_bug(s, "%s", buf);
501         print_page_info(page);
502         dump_stack();
503 }
504
505 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
506 {
507         u8 *p = object;
508
509         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
510                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
511                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
512         }
513
514         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
515                 memset(p + s->objsize,
516                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
517                         s->inuse - s->objsize);
518 }
519
520 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
521 {
522         while (bytes) {
523                 if (*start != (u8)value)
524                         return start;
525                 start++;
526                 bytes--;
527         }
528         return NULL;
529 }
530
531 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
532                                                 void *from, void *to)
533 {
534         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
535         memset(from, data, to - from);
536 }
537
538 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
539                         u8 *object, char *what,
540                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
541 {
542         u8 *fault;
543         u8 *end;
544
545         fault = check_bytes(start, value, bytes);
546         if (!fault)
547                 return 1;
548
549         end = start + bytes;
550         while (end > fault && end[-1] == value)
551                 end--;
552
553         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
554         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
555                                         fault, end - 1, fault[0], value);
556         print_trailer(s, page, object);
557
558         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
559         return 0;
560 }
561
562 /*
563  * Object layout:
564  *
565  * object address
566  *      Bytes of the object to be managed.
567  *      If the freepointer may overlay the object then the free
568  *      pointer is the first word of the object.
569  *
570  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
571  *      0xa5 (POISON_END)
572  *
573  * object + s->objsize
574  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
575  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
576  *      objsize == inuse.
577  *
578  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
579  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
580  *
581  * object + s->inuse
582  *      Meta data starts here.
583  *
584  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
585  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
586  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
587  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
588  *              before the word boundary.
589  *
590  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
591  *
592  * object + s->size
593  *      Nothing is used beyond s->size.
594  *
595  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
596  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
597  * may be used with merged slabcaches.
598  */
599
600 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
601 {
602         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
603
604         if (s->offset)
605                 /* Freepointer is placed after the object. */
606                 off += sizeof(void *);
607
608         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
609                 /* We also have user information there */
610                 off += 2 * sizeof(struct track);
611
612         if (s->size == off)
613                 return 1;
614
615         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
616                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
617 }
618
619 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
620 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
621 {
622         u8 *start;
623         u8 *fault;
624         u8 *end;
625         int length;
626         int remainder;
627
628         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
629                 return 1;
630
631         start = page_address(page);
632         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
633         end = start + length;
634         remainder = length % s->size;
635         if (!remainder)
636                 return 1;
637
638         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
639         if (!fault)
640                 return 1;
641         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
642                 end--;
643
644         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
645         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
646
647         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
648         return 0;
649 }
650
651 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
652                                         void *object, int active)
653 {
654         u8 *p = object;
655         u8 *endobject = object + s->objsize;
656
657         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
658                 unsigned int red =
659                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
660
661                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
662                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
663                         return 0;
664         } else {
665                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
666                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
667                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
668                 }
669         }
670
671         if (s->flags & SLAB_POISON) {
672                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
673                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
674                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
675                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
676                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
677                         return 0;
678                 /*
679                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
680                  */
681                 check_pad_bytes(s, page, p);
682         }
683
684         if (!s->offset && active)
685                 /*
686                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
687                  * freepointer while object is allocated.
688                  */
689                 return 1;
690
691         /* Check free pointer validity */
692         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
693                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
694                 /*
695                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
696                  * of the free objects in this slab. May cause
697                  * another error because the object count is now wrong.
698                  */
699                 set_freepointer(s, p, NULL);
700                 return 0;
701         }
702         return 1;
703 }
704
705 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
706 {
707         int maxobj;
708
709         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
710
711         if (!PageSlab(page)) {
712                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
713                 return 0;
714         }
715
716         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
717         if (page->objects > maxobj) {
718                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
719                         s->name, page->objects, maxobj);
720                 return 0;
721         }
722         if (page->inuse > page->objects) {
723                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
724                         s->name, page->inuse, page->objects);
725                 return 0;
726         }
727         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
728         slab_pad_check(s, page);
729         return 1;
730 }
731
732 /*
733  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
734  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
735  */
736 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
737 {
738         int nr = 0;
739         void *fp = page->freelist;
740         void *object = NULL;
741         unsigned long max_objects;
742
743         while (fp && nr <= page->objects) {
744                 if (fp == search)
745                         return 1;
746                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
747                         if (object) {
748                                 object_err(s, page, object,
749                                         "Freechain corrupt");
750                                 set_freepointer(s, object, NULL);
751                                 break;
752                         } else {
753                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
754                                 page->freelist = NULL;
755                                 page->inuse = page->objects;
756                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
757                                 return 0;
758                         }
759                         break;
760                 }
761                 object = fp;
762                 fp = get_freepointer(s, object);
763                 nr++;
764         }
765
766         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
767         if (max_objects > 65535)
768                 max_objects = 65535;
769
770         if (page->objects != max_objects) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
772                         "should be %d", page->objects, max_objects);
773                 page->objects = max_objects;
774                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
775         }
776         if (page->inuse != page->objects - nr) {
777                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
778                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
779                 page->inuse = page->objects - nr;
780                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
781         }
782         return search == NULL;
783 }
784
785 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
786                                                                 int alloc)
787 {
788         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
789                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
790                         s->name,
791                         alloc ? "alloc" : "free",
792                         object, page->inuse,
793                         page->freelist);
794
795                 if (!alloc)
796                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
797
798                 dump_stack();
799         }
800 }
801
802 /*
803  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
804  */
805 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
806 {
807         spin_lock(&n->list_lock);
808         list_add(&page->lru, &n->full);
809         spin_unlock(&n->list_lock);
810 }
811
812 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
813 {
814         struct kmem_cache_node *n;
815
816         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
817                 return;
818
819         n = get_node(s, page_to_nid(page));
820
821         spin_lock(&n->list_lock);
822         list_del(&page->lru);
823         spin_unlock(&n->list_lock);
824 }
825
826 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
827 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
828 {
829         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
830
831         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
832 }
833
834 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
835 {
836         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
837
838         /*
839          * May be called early in order to allocate a slab for the
840          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
841          * dilemma by deferring the increment of the count during
842          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
843          */
844         if (!NUMA_BUILD || n) {
845                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
846                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
847         }
848 }
849 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
850 {
851         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
852
853         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
854         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
855 }
856
857 /* Object debug checks for alloc/free paths */
858 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
859                                                                 void *object)
860 {
861         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
862                 return;
863
864         init_object(s, object, 0);
865         init_tracking(s, object);
866 }
867
868 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
869                                                 void *object, void *addr)
870 {
871         if (!check_slab(s, page))
872                 goto bad;
873
874         if (!on_freelist(s, page, object)) {
875                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
876                 goto bad;
877         }
878
879         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_object(s, page, object, 0))
885                 goto bad;
886
887         /* Success perform special debug activities for allocs */
888         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
889                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
890         trace(s, page, object, 1);
891         init_object(s, object, 1);
892         return 1;
893
894 bad:
895         if (PageSlab(page)) {
896                 /*
897                  * If this is a slab page then lets do the best we can
898                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
899                  * as used avoids touching the remaining objects.
900                  */
901                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
902                 page->inuse = page->objects;
903                 page->freelist = NULL;
904         }
905         return 0;
906 }
907
908 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
909                                                 void *object, void *addr)
910 {
911         if (!check_slab(s, page))
912                 goto fail;
913
914         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
915                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
916                 goto fail;
917         }
918
919         if (on_freelist(s, page, object)) {
920                 object_err(s, page, object, "Object already free");
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (!check_object(s, page, object, 1))
925                 return 0;
926
927         if (unlikely(s != page->slab)) {
928                 if (!PageSlab(page)) {
929                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
930                                 "outside of slab", object);
931                 } else if (!page->slab) {
932                         printk(KERN_ERR
933                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
934                                                 object);
935                         dump_stack();
936                 } else
937                         object_err(s, page, object,
938                                         "page slab pointer corrupt.");
939                 goto fail;
940         }
941
942         /* Special debug activities for freeing objects */
943         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
944                 remove_full(s, page);
945         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
946                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
947         trace(s, page, object, 0);
948         init_object(s, object, 0);
949         return 1;
950
951 fail:
952         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
953         return 0;
954 }
955
956 static int __init setup_slub_debug(char *str)
957 {
958         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
959         if (*str++ != '=' || !*str)
960                 /*
961                  * No options specified. Switch on full debugging.
962                  */
963                 goto out;
964
965         if (*str == ',')
966                 /*
967                  * No options but restriction on slabs. This means full
968                  * debugging for slabs matching a pattern.
969                  */
970                 goto check_slabs;
971
972         slub_debug = 0;
973         if (*str == '-')
974                 /*
975                  * Switch off all debugging measures.
976                  */
977                 goto out;
978
979         /*
980          * Determine which debug features should be switched on
981          */
982         for (; *str && *str != ','; str++) {
983                 switch (tolower(*str)) {
984                 case 'f':
985                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
986                         break;
987                 case 'z':
988                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
989                         break;
990                 case 'p':
991                         slub_debug |= SLAB_POISON;
992                         break;
993                 case 'u':
994                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
995                         break;
996                 case 't':
997                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
998                         break;
999                 default:
1000                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1001                                 "unknown. skipped\n", *str);
1002                 }
1003         }
1004
1005 check_slabs:
1006         if (*str == ',')
1007                 slub_debug_slabs = str + 1;
1008 out:
1009         return 1;
1010 }
1011
1012 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1013
1014 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1015         unsigned long flags, const char *name,
1016         void (*ctor)(void *))
1017 {
1018         /*
1019          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1020          */
1021         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1022             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1023                         flags |= slub_debug;
1024
1025         return flags;
1026 }
1027 #else
1028 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1029                         struct page *page, void *object) {}
1030
1031 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1032         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1033
1034 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1035         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1036
1037 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1038                         { return 1; }
1039 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1040                         void *object, int active) { return 1; }
1041 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1042 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1043         unsigned long flags, const char *name,
1044         void (*ctor)(void *))
1045 {
1046         return flags;
1047 }
1048 #define slub_debug 0
1049
1050 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1051                                                         { return 0; }
1052 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1053                                                         int objects) {}
1054 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1055                                                         int objects) {}
1056 #endif
1057
1058 /*
1059  * Slab allocation and freeing
1060  */
1061 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1062                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1063 {
1064         int order = oo_order(oo);
1065
1066         if (node == -1)
1067                 return alloc_pages(flags, order);
1068         else
1069                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1070 }
1071
1072 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1073 {
1074         struct page *page;
1075         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1076
1077         flags |= s->allocflags;
1078
1079         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1080                                                                         oo);
1081         if (unlikely(!page)) {
1082                 oo = s->min;
1083                 /*
1084                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1085                  * Try a lower order alloc if possible
1086                  */
1087                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1088                 if (!page)
1089                         return NULL;
1090
1091                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1092         }
1093         page->objects = oo_objects(oo);
1094         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1095                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1096                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1097                 1 << oo_order(oo));
1098
1099         return page;
1100 }
1101
1102 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1103                                 void *object)
1104 {
1105         setup_object_debug(s, page, object);
1106         if (unlikely(s->ctor))
1107                 s->ctor(object);
1108 }
1109
1110 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1111 {
1112         struct page *page;
1113         void *start;
1114         void *last;
1115         void *p;
1116
1117         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1118
1119         page = allocate_slab(s,
1120                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1121         if (!page)
1122                 goto out;
1123
1124         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1125         page->slab = s;
1126         page->flags |= 1 << PG_slab;
1127         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1128                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1129                 __SetPageSlubDebug(page);
1130
1131         start = page_address(page);
1132
1133         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1134                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1135
1136         last = start;
1137         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1138                 setup_object(s, page, last);
1139                 set_freepointer(s, last, p);
1140                 last = p;
1141         }
1142         setup_object(s, page, last);
1143         set_freepointer(s, last, NULL);
1144
1145         page->freelist = start;
1146         page->inuse = 0;
1147 out:
1148         return page;
1149 }
1150
1151 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1152 {
1153         int order = compound_order(page);
1154         int pages = 1 << order;
1155
1156         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1157                 void *p;
1158
1159                 slab_pad_check(s, page);
1160                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1161                                                 page->objects)
1162                         check_object(s, page, p, 0);
1163                 __ClearPageSlubDebug(page);
1164         }
1165
1166         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1167                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1168                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1169                 -pages);
1170
1171         __ClearPageSlab(page);
1172         reset_page_mapcount(page);
1173         __free_pages(page, order);
1174 }
1175
1176 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1177 {
1178         struct page *page;
1179
1180         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1181         __free_slab(page->slab, page);
1182 }
1183
1184 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1185 {
1186         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1187                 /*
1188                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1189                  */
1190                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1191
1192                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1193         } else
1194                 __free_slab(s, page);
1195 }
1196
1197 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1198 {
1199         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1200         free_slab(s, page);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Per slab locking using the pagelock
1205  */
1206 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1207 {
1208         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1209 }
1210
1211 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1212 {
1213         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1214 }
1215
1216 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1217 {
1218         int rc = 1;
1219
1220         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1221         return rc;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Management of partially allocated slabs
1226  */
1227 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1228                                 struct page *page, int tail)
1229 {
1230         spin_lock(&n->list_lock);
1231         n->nr_partial++;
1232         if (tail)
1233                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1234         else
1235                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1236         spin_unlock(&n->list_lock);
1237 }
1238
1239 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1240 {
1241         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1242
1243         spin_lock(&n->list_lock);
1244         list_del(&page->lru);
1245         n->nr_partial--;
1246         spin_unlock(&n->list_lock);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Lock slab and remove from the partial list.
1251  *
1252  * Must hold list_lock.
1253  */
1254 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1255                                                         struct page *page)
1256 {
1257         if (slab_trylock(page)) {
1258                 list_del(&page->lru);
1259                 n->nr_partial--;
1260                 __SetPageSlubFrozen(page);
1261                 return 1;
1262         }
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1268  */
1269 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1270 {
1271         struct page *page;
1272
1273         /*
1274          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1275          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1276          * partial slab and there is none available then get_partials()
1277          * will return NULL.
1278          */
1279         if (!n || !n->nr_partial)
1280                 return NULL;
1281
1282         spin_lock(&n->list_lock);
1283         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1284                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1285                         goto out;
1286         page = NULL;
1287 out:
1288         spin_unlock(&n->list_lock);
1289         return page;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1294  */
1295 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1296 {
1297 #ifdef CONFIG_NUMA
1298         struct zonelist *zonelist;
1299         struct zoneref *z;
1300         struct zone *zone;
1301         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1302         struct page *page;
1303
1304         /*
1305          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1306          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1307          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1308          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1309          *
1310          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1311          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1312          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1313          * from other nodes and filled up.
1314          *
1315          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1316          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1317          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1318          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1319          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1320          * with available objects.
1321          */
1322         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1323                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1324                 return NULL;
1325
1326         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1327         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1328                 struct kmem_cache_node *n;
1329
1330                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1331
1332                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1333                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1334                         page = get_partial_node(n);
1335                         if (page)
1336                                 return page;
1337                 }
1338         }
1339 #endif
1340         return NULL;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Get a partial page, lock it and return it.
1345  */
1346 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1347 {
1348         struct page *page;
1349         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1350
1351         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1352         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1353                 return page;
1354
1355         return get_any_partial(s, flags);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Move a page back to the lists.
1360  *
1361  * Must be called with the slab lock held.
1362  *
1363  * On exit the slab lock will have been dropped.
1364  */
1365 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1366 {
1367         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1368         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1369
1370         __ClearPageSlubFrozen(page);
1371         if (page->inuse) {
1372
1373                 if (page->freelist) {
1374                         add_partial(n, page, tail);
1375                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1376                 } else {
1377                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1378                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1379                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1380                                 add_full(n, page);
1381                 }
1382                 slab_unlock(page);
1383         } else {
1384                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1385                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1386                         /*
1387                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1388                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1389                          * to come after the other slabs with objects in
1390                          * so that the others get filled first. That way the
1391                          * size of the partial list stays small.
1392                          *
1393                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1394                          * the partial list.
1395                          */
1396                         add_partial(n, page, 1);
1397                         slab_unlock(page);
1398                 } else {
1399                         slab_unlock(page);
1400                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1401                         discard_slab(s, page);
1402                 }
1403         }
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Remove the cpu slab
1408  */
1409 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1410 {
1411         struct page *page = c->page;
1412         int tail = 1;
1413
1414         if (page->freelist)
1415                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1416         /*
1417          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1418          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1419          * to occur.
1420          */
1421         while (unlikely(c->freelist)) {
1422                 void **object;
1423
1424                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1425
1426                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1427                 object = c->freelist;
1428                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1429
1430                 /* And put onto the regular freelist */
1431                 object[c->offset] = page->freelist;
1432                 page->freelist = object;
1433                 page->inuse--;
1434         }
1435         c->page = NULL;
1436         unfreeze_slab(s, page, tail);
1437 }
1438
1439 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1440 {
1441         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1442         slab_lock(c->page);
1443         deactivate_slab(s, c);
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Flush cpu slab.
1448  *
1449  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1450  */
1451 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1452 {
1453         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1454
1455         if (likely(c && c->page))
1456                 flush_slab(s, c);
1457 }
1458
1459 static void flush_cpu_slab(void *d)
1460 {
1461         struct kmem_cache *s = d;
1462
1463         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1464 }
1465
1466 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1467 {
1468         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1473  * locality expectations.
1474  */
1475 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1476 {
1477 #ifdef CONFIG_NUMA
1478         if (node != -1 && c->node != node)
1479                 return 0;
1480 #endif
1481         return 1;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1486  * debugging duties.
1487  *
1488  * Interrupts are disabled.
1489  *
1490  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1491  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1492  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1493  *
1494  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1495  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1496  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1497  *
1498  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1499  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1500  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1501  */
1502 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1503                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1504 {
1505         void **object;
1506         struct page *new;
1507
1508         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1509         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1510
1511         if (!c->page)
1512                 goto new_slab;
1513
1514         slab_lock(c->page);
1515         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1516                 goto another_slab;
1517
1518         stat(c, ALLOC_REFILL);
1519
1520 load_freelist:
1521         object = c->page->freelist;
1522         if (unlikely(!object))
1523                 goto another_slab;
1524         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1525                 goto debug;
1526
1527         c->freelist = object[c->offset];
1528         c->page->inuse = c->page->objects;
1529         c->page->freelist = NULL;
1530         c->node = page_to_nid(c->page);
1531 unlock_out:
1532         slab_unlock(c->page);
1533         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1534         return object;
1535
1536 another_slab:
1537         deactivate_slab(s, c);
1538
1539 new_slab:
1540         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1541         if (new) {
1542                 c->page = new;
1543                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1544                 goto load_freelist;
1545         }
1546
1547         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1548                 local_irq_enable();
1549
1550         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1551
1552         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1553                 local_irq_disable();
1554
1555         if (new) {
1556                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1557                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1558                 if (c->page)
1559                         flush_slab(s, c);
1560                 slab_lock(new);
1561                 __SetPageSlubFrozen(new);
1562                 c->page = new;
1563                 goto load_freelist;
1564         }
1565         return NULL;
1566 debug:
1567         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1568                 goto another_slab;
1569
1570         c->page->inuse++;
1571         c->page->freelist = object[c->offset];
1572         c->node = -1;
1573         goto unlock_out;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1578  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1579  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1580  *
1581  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1582  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1583  *
1584  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1585  */
1586 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1587                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1588 {
1589         void **object;
1590         struct kmem_cache_cpu *c;
1591         unsigned long flags;
1592         unsigned int objsize;
1593
1594         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1595         local_irq_save(flags);
1596         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1597         objsize = c->objsize;
1598         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1599
1600                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1601
1602         else {
1603                 object = c->freelist;
1604                 c->freelist = object[c->offset];
1605                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1606         }
1607         local_irq_restore(flags);
1608
1609         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1610                 memset(object, 0, objsize);
1611
1612         return object;
1613 }
1614
1615 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1616 {
1617         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1620
1621 #ifdef CONFIG_NUMA
1622 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1623 {
1624         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1625 }
1626 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1627 #endif
1628
1629 /*
1630  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1631  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1632  *
1633  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1634  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1635  * handling required then we can return immediately.
1636  */
1637 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1638                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1639 {
1640         void *prior;
1641         void **object = (void *)x;
1642         struct kmem_cache_cpu *c;
1643
1644         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1645         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1646         slab_lock(page);
1647
1648         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1649                 goto debug;
1650
1651 checks_ok:
1652         prior = object[offset] = page->freelist;
1653         page->freelist = object;
1654         page->inuse--;
1655
1656         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1657                 stat(c, FREE_FROZEN);
1658                 goto out_unlock;
1659         }
1660
1661         if (unlikely(!page->inuse))
1662                 goto slab_empty;
1663
1664         /*
1665          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1666          * then add it.
1667          */
1668         if (unlikely(!prior)) {
1669                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1670                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1671         }
1672
1673 out_unlock:
1674         slab_unlock(page);
1675         return;
1676
1677 slab_empty:
1678         if (prior) {
1679                 /*
1680                  * Slab still on the partial list.
1681                  */
1682                 remove_partial(s, page);
1683                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1684         }
1685         slab_unlock(page);
1686         stat(c, FREE_SLAB);
1687         discard_slab(s, page);
1688         return;
1689
1690 debug:
1691         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1692                 goto out_unlock;
1693         goto checks_ok;
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1698  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1699  *
1700  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1701  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1702  * the item before.
1703  *
1704  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1705  * with all sorts of special processing.
1706  */
1707 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1708                         struct page *page, void *x, void *addr)
1709 {
1710         void **object = (void *)x;
1711         struct kmem_cache_cpu *c;
1712         unsigned long flags;
1713
1714         local_irq_save(flags);
1715         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1716         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1717         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1718                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1719         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1720                 object[c->offset] = c->freelist;
1721                 c->freelist = object;
1722                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1723         } else
1724                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1725
1726         local_irq_restore(flags);
1727 }
1728
1729 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1730 {
1731         struct page *page;
1732
1733         page = virt_to_head_page(x);
1734
1735         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1736 }
1737 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1738
1739 /* Figure out on which slab object the object resides */
1740 static struct page *get_object_page(const void *x)
1741 {
1742         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1743
1744         if (!PageSlab(page))
1745                 return NULL;
1746
1747         return page;
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1752  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1753  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1754  * another.
1755  *
1756  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1757  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1758  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1759  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1760  * locking overhead.
1761  */
1762
1763 /*
1764  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1765  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1766  * and increases the number of allocations possible without having to
1767  * take the list_lock.
1768  */
1769 static int slub_min_order;
1770 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1771 static int slub_min_objects;
1772
1773 /*
1774  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1775  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1776  */
1777 static int slub_nomerge;
1778
1779 /*
1780  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1781  *
1782  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1783  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1784  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1785  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1786  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1787  * would be wasted.
1788  *
1789  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1790  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1791  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1792  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1793  *
1794  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1795  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1796  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1797  * of space in favor of a small page order.
1798  *
1799  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1800  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1801  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1802  * the smallest order which will fit the object.
1803  */
1804 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1805                                 int max_order, int fract_leftover)
1806 {
1807         int order;
1808         int rem;
1809         int min_order = slub_min_order;
1810
1811         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1812                 return get_order(size * 65535) - 1;
1813
1814         for (order = max(min_order,
1815                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1816                         order <= max_order; order++) {
1817
1818                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1819
1820                 if (slab_size < min_objects * size)
1821                         continue;
1822
1823                 rem = slab_size % size;
1824
1825                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1826                         break;
1827
1828         }
1829
1830         return order;
1831 }
1832
1833 static inline int calculate_order(int size)
1834 {
1835         int order;
1836         int min_objects;
1837         int fraction;
1838
1839         /*
1840          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1841          * works by first attempting to generate a layout with
1842          * the best configuration and backing off gradually.
1843          *
1844          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1845          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1846          */
1847         min_objects = slub_min_objects;
1848         if (!min_objects)
1849                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1850         while (min_objects > 1) {
1851                 fraction = 16;
1852                 while (fraction >= 4) {
1853                         order = slab_order(size, min_objects,
1854                                                 slub_max_order, fraction);
1855                         if (order <= slub_max_order)
1856                                 return order;
1857                         fraction /= 2;
1858                 }
1859                 min_objects /= 2;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1864          * lets see if we can place a single object there.
1865          */
1866         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1867         if (order <= slub_max_order)
1868                 return order;
1869
1870         /*
1871          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1872          */
1873         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1874         if (order <= MAX_ORDER)
1875                 return order;
1876         return -ENOSYS;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1881  */
1882 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1883                 unsigned long align, unsigned long size)
1884 {
1885         /*
1886          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1887          * suggestion if the object is sufficiently large.
1888          *
1889          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1890          * alignment though. If that is greater then use it.
1891          */
1892         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1893                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1894                 while (size <= ralign / 2)
1895                         ralign /= 2;
1896                 align = max(align, ralign);
1897         }
1898
1899         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1900                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1901
1902         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1903 }
1904
1905 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1906                         struct kmem_cache_cpu *c)
1907 {
1908         c->page = NULL;
1909         c->freelist = NULL;
1910         c->node = 0;
1911         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1912         c->objsize = s->objsize;
1913 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1914         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1915 #endif
1916 }
1917
1918 static void
1919 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1920 {
1921         n->nr_partial = 0;
1922
1923         /*
1924          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1925          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1926          */
1927         n->min_partial = ilog2(s->size);
1928         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1929                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1930         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1931                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1932
1933         spin_lock_init(&n->list_lock);
1934         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1935 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1936         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1937         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1938         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1939 #endif
1940 }
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943 /*
1944  * Per cpu array for per cpu structures.
1945  *
1946  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1947  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1948  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1949  * beneficial for the kmalloc caches.
1950  *
1951  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1952  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1953  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1954  *
1955  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1956  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1957  */
1958 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1959
1960 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1961                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1962
1963 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1964 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1965
1966 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1967                                                         int cpu, gfp_t flags)
1968 {
1969         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1970
1971         if (c)
1972                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1973                                 (void *)c->freelist;
1974         else {
1975                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1976                 c = kmalloc_node(
1977                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1978                         flags, cpu_to_node(cpu));
1979                 if (!c)
1980                         return NULL;
1981         }
1982
1983         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1984         return c;
1985 }
1986
1987 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1988 {
1989         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1990                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1991                 kfree(c);
1992                 return;
1993         }
1994         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1995         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1996 }
1997
1998 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1999 {
2000         int cpu;
2001
2002         for_each_online_cpu(cpu) {
2003                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2004
2005                 if (c) {
2006                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2007                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2008                 }
2009         }
2010 }
2011
2012 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2013 {
2014         int cpu;
2015
2016         for_each_online_cpu(cpu) {
2017                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2018
2019                 if (c)
2020                         continue;
2021
2022                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2023                 if (!c) {
2024                         free_kmem_cache_cpus(s);
2025                         return 0;
2026                 }
2027                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2028         }
2029         return 1;
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Initialize the per cpu array.
2034  */
2035 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2036 {
2037         int i;
2038
2039         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2040                 return;
2041
2042         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2043                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2044
2045         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2046 }
2047
2048 static void __init init_alloc_cpu(void)
2049 {
2050         int cpu;
2051
2052         for_each_online_cpu(cpu)
2053                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2054   }
2055
2056 #else
2057 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2058 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2059
2060 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2061 {
2062         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2063         return 1;
2064 }
2065 #endif
2066
2067 #ifdef CONFIG_NUMA
2068 /*
2069  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2070  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2071  * possible.
2072  *
2073  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2074  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2075  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2076  */
2077 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2078                                                            int node)
2079 {
2080         struct page *page;
2081         struct kmem_cache_node *n;
2082         unsigned long flags;
2083
2084         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2085
2086         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2087
2088         BUG_ON(!page);
2089         if (page_to_nid(page) != node) {
2090                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2091                                 "node %d\n", node);
2092                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2093                                 "in order to be able to continue\n");
2094         }
2095
2096         n = page->freelist;
2097         BUG_ON(!n);
2098         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2099         page->inuse++;
2100         kmalloc_caches->node[node] = n;
2101 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2102         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2103         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2104 #endif
2105         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2106         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2107
2108         /*
2109          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2110          * so even though there cannot be a race this early in
2111          * the boot sequence, we still disable irqs.
2112          */
2113         local_irq_save(flags);
2114         add_partial(n, page, 0);
2115         local_irq_restore(flags);
2116         return n;
2117 }
2118
2119 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2120 {
2121         int node;
2122
2123         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2124                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2125                 if (n && n != &s->local_node)
2126                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2127                 s->node[node] = NULL;
2128         }
2129 }
2130
2131 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2132 {
2133         int node;
2134         int local_node;
2135
2136         if (slab_state >= UP)
2137                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2138         else
2139                 local_node = 0;
2140
2141         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2142                 struct kmem_cache_node *n;
2143
2144                 if (local_node == node)
2145                         n = &s->local_node;
2146                 else {
2147                         if (slab_state == DOWN) {
2148                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2149                                                                 node);
2150                                 continue;
2151                         }
2152                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2153                                                         gfpflags, node);
2154
2155                         if (!n) {
2156                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2157                                 return 0;
2158                         }
2159
2160                 }
2161                 s->node[node] = n;
2162                 init_kmem_cache_node(n, s);
2163         }
2164         return 1;
2165 }
2166 #else
2167 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2168 {
2169 }
2170
2171 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2172 {
2173         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2174         return 1;
2175 }
2176 #endif
2177
2178 /*
2179  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2180  * a slab object.
2181  */
2182 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2183 {
2184         unsigned long flags = s->flags;
2185         unsigned long size = s->objsize;
2186         unsigned long align = s->align;
2187         int order;
2188
2189         /*
2190          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2191          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2192          * the possible location of the free pointer.
2193          */
2194         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2195
2196 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2197         /*
2198          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2199          * the slab may touch the object after free or before allocation
2200          * then we should never poison the object itself.
2201          */
2202         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2203                         !s->ctor)
2204                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2205         else
2206                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2207
2208
2209         /*
2210          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2211          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2212          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2213          */
2214         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2215                 size += sizeof(void *);
2216 #endif
2217
2218         /*
2219          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2220          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2221          */
2222         s->inuse = size;
2223
2224         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2225                 s->ctor)) {
2226                 /*
2227                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2228                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2229                  * kmem_cache_free.
2230                  *
2231                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2232                  * destructor or are poisoning the objects.
2233                  */
2234                 s->offset = size;
2235                 size += sizeof(void *);
2236         }
2237
2238 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2239         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2240                 /*
2241                  * Need to store information about allocs and frees after
2242                  * the object.
2243                  */
2244                 size += 2 * sizeof(struct track);
2245
2246         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2247                 /*
2248                  * Add some empty padding so that we can catch
2249                  * overwrites from earlier objects rather than let
2250                  * tracking information or the free pointer be
2251                  * corrupted if an user writes before the start
2252                  * of the object.
2253                  */
2254                 size += sizeof(void *);
2255 #endif
2256
2257         /*
2258          * Determine the alignment based on various parameters that the
2259          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2260          * on bootup.
2261          */
2262         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2263
2264         /*
2265          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2266          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2267          * each object to conform to the alignment.
2268          */
2269         size = ALIGN(size, align);
2270         s->size = size;
2271         if (forced_order >= 0)
2272                 order = forced_order;
2273         else
2274                 order = calculate_order(size);
2275
2276         if (order < 0)
2277                 return 0;
2278
2279         s->allocflags = 0;
2280         if (order)
2281                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2282
2283         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2284                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2285
2286         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2287                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2288
2289         /*
2290          * Determine the number of objects per slab
2291          */
2292         s->oo = oo_make(order, size);
2293         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2294         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2295                 s->max = s->oo;
2296
2297         return !!oo_objects(s->oo);
2298
2299 }
2300
2301 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2302                 const char *name, size_t size,
2303                 size_t align, unsigned long flags,
2304                 void (*ctor)(void *))
2305 {
2306         memset(s, 0, kmem_size);
2307         s->name = name;
2308         s->ctor = ctor;
2309         s->objsize = size;
2310         s->align = align;
2311         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2312
2313         if (!calculate_sizes(s, -1))
2314                 goto error;
2315
2316         s->refcount = 1;
2317 #ifdef CONFIG_NUMA
2318         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2319 #endif
2320         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2321                 goto error;
2322
2323         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2324                 return 1;
2325         free_kmem_cache_nodes(s);
2326 error:
2327         if (flags & SLAB_PANIC)
2328                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2329                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2330                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2331                         s->offset, flags);
2332         return 0;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Check if a given pointer is valid
2337  */
2338 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2339 {
2340         struct page *page;
2341
2342         page = get_object_page(object);
2343
2344         if (!page || s != page->slab)
2345                 /* No slab or wrong slab */
2346                 return 0;
2347
2348         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2349                 return 0;
2350
2351         /*
2352          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2353          * But this would be too expensive and it seems that the main
2354          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2355          * to a certain slab.
2356          */
2357         return 1;
2358 }
2359 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2360
2361 /*
2362  * Determine the size of a slab object
2363  */
2364 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2365 {
2366         return s->objsize;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2369
2370 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2371 {
2372         return s->name;
2373 }
2374 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2375
2376 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2377                                                         const char *text)
2378 {
2379 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2380         void *addr = page_address(page);
2381         void *p;
2382         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2383
2384         bitmap_zero(map, page->objects);
2385         slab_err(s, page, "%s", text);
2386         slab_lock(page);
2387         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2388                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2389
2390         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2391
2392                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2393                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2394                                                         p, p - addr);
2395                         print_tracking(s, p);
2396                 }
2397         }
2398         slab_unlock(page);
2399 #endif
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2404  */
2405 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408         struct page *page, *h;
2409
2410         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2411         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2412                 if (!page->inuse) {
2413                         list_del(&page->lru);
2414                         discard_slab(s, page);
2415                         n->nr_partial--;
2416                 } else {
2417                         list_slab_objects(s, page,
2418                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2419                 }
2420         }
2421         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Release all resources used by a slab cache.
2426  */
2427 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2428 {
2429         int node;
2430
2431         flush_all(s);
2432
2433         /* Attempt to free all objects */
2434         free_kmem_cache_cpus(s);
2435         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2436                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2437
2438                 free_partial(s, n);
2439                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2440                         return 1;
2441         }
2442         free_kmem_cache_nodes(s);
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2448  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2449  */
2450 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2451 {
2452         down_write(&slub_lock);
2453         s->refcount--;
2454         if (!s->refcount) {
2455                 list_del(&s->list);
2456                 up_write(&slub_lock);
2457                 if (kmem_cache_close(s)) {
2458                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2459                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2460                         dump_stack();
2461                 }
2462                 sysfs_slab_remove(s);
2463         } else
2464                 up_write(&slub_lock);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2467
2468 /********************************************************************
2469  *              Kmalloc subsystem
2470  *******************************************************************/
2471
2472 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2473 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2474
2475 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2476 {
2477         get_option(&str, &slub_min_order);
2478
2479         return 1;
2480 }
2481
2482 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2483
2484 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2485 {
2486         get_option(&str, &slub_max_order);
2487
2488         return 1;
2489 }
2490
2491 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2492
2493 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2494 {
2495         get_option(&str, &slub_min_objects);
2496
2497         return 1;
2498 }
2499
2500 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2501
2502 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2503 {
2504         slub_nomerge = 1;
2505         return 1;
2506 }
2507
2508 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2509
2510 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2511                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2512 {
2513         unsigned int flags = 0;
2514
2515         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2516                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2517
2518         down_write(&slub_lock);
2519         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2520                                                                 flags, NULL))
2521                 goto panic;
2522
2523         list_add(&s->list, &slab_caches);
2524         up_write(&slub_lock);
2525         if (sysfs_slab_add(s))
2526                 goto panic;
2527         return s;
2528
2529 panic:
2530         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2534 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2535
2536 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2537 {
2538         struct kmem_cache *s;
2539
2540         down_write(&slub_lock);
2541         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2542                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2543                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2544                         sysfs_slab_add(s);
2545                 }
2546         }
2547         up_write(&slub_lock);
2548 }
2549
2550 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2551
2552 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2553 {
2554         struct kmem_cache *s;
2555         char *text;
2556         size_t realsize;
2557
2558         s = kmalloc_caches_dma[index];
2559         if (s)
2560                 return s;
2561
2562         /* Dynamically create dma cache */
2563         if (flags & __GFP_WAIT)
2564                 down_write(&slub_lock);
2565         else {
2566                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2567                         goto out;
2568         }
2569
2570         if (kmalloc_caches_dma[index])
2571                 goto unlock_out;
2572
2573         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2574         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2575                          (unsigned int)realsize);
2576         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2577
2578         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2579                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2580                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2581                 kfree(s);
2582                 kfree(text);
2583                 goto unlock_out;
2584         }
2585
2586         list_add(&s->list, &slab_caches);
2587         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2588
2589         schedule_work(&sysfs_add_work);
2590
2591 unlock_out:
2592         up_write(&slub_lock);
2593 out:
2594         return kmalloc_caches_dma[index];
2595 }
2596 #endif
2597
2598 /*
2599  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2600  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2601  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2602  * fls.
2603  */
2604 static s8 size_index[24] = {
2605         3,      /* 8 */
2606         4,      /* 16 */
2607         5,      /* 24 */
2608         5,      /* 32 */
2609         6,      /* 40 */
2610         6,      /* 48 */
2611         6,      /* 56 */
2612         6,      /* 64 */
2613         1,      /* 72 */
2614         1,      /* 80 */
2615         1,      /* 88 */
2616         1,      /* 96 */
2617         7,      /* 104 */
2618         7,      /* 112 */
2619         7,      /* 120 */
2620         7,      /* 128 */
2621         2,      /* 136 */
2622         2,      /* 144 */
2623         2,      /* 152 */
2624         2,      /* 160 */
2625         2,      /* 168 */
2626         2,      /* 176 */
2627         2,      /* 184 */
2628         2       /* 192 */
2629 };
2630
2631 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2632 {
2633         int index;
2634
2635         if (size <= 192) {
2636                 if (!size)
2637                         return ZERO_SIZE_PTR;
2638
2639                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2640         } else
2641                 index = fls(size - 1);
2642
2643 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2644         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2645                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2646
2647 #endif
2648         return &kmalloc_caches[index];
2649 }
2650
2651 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2652 {
2653         struct kmem_cache *s;
2654
2655         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2656                 return kmalloc_large(size, flags);
2657
2658         s = get_slab(size, flags);
2659
2660         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2661                 return s;
2662
2663         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2666
2667 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2668 {
2669         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2670                                                 get_order(size));
2671
2672         if (page)
2673                 return page_address(page);
2674         else
2675                 return NULL;
2676 }
2677
2678 #ifdef CONFIG_NUMA
2679 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2680 {
2681         struct kmem_cache *s;
2682
2683         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2684                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2685
2686         s = get_slab(size, flags);
2687
2688         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2689                 return s;
2690
2691         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2694 #endif
2695
2696 size_t ksize(const void *object)
2697 {
2698         struct page *page;
2699         struct kmem_cache *s;
2700
2701         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2702                 return 0;
2703
2704         page = virt_to_head_page(object);
2705
2706         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2707                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2708                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2709         }
2710         s = page->slab;
2711
2712 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2713         /*
2714          * Debugging requires use of the padding between object
2715          * and whatever may come after it.
2716          */
2717         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2718                 return s->objsize;
2719
2720 #endif
2721         /*
2722          * If we have the need to store the freelist pointer
2723          * back there or track user information then we can
2724          * only use the space before that information.
2725          */
2726         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2727                 return s->inuse;
2728         /*
2729          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2730          */
2731         return s->size;
2732 }
2733
2734 void kfree(const void *x)
2735 {
2736         struct page *page;
2737         void *object = (void *)x;
2738
2739         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2740                 return;
2741
2742         page = virt_to_head_page(x);
2743         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2744                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2745                 put_page(page);
2746                 return;
2747         }
2748         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2751
2752 /*
2753  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2754  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2755  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2756  * and thus they can be removed from the partial lists.
2757  *
2758  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2759  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2760  * are freed in them.
2761  */
2762 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2763 {
2764         int node;
2765         int i;
2766         struct kmem_cache_node *n;
2767         struct page *page;
2768         struct page *t;
2769         int objects = oo_objects(s->max);
2770         struct list_head *slabs_by_inuse =
2771                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2772         unsigned long flags;
2773
2774         if (!slabs_by_inuse)
2775                 return -ENOMEM;
2776
2777         flush_all(s);
2778         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2779                 n = get_node(s, node);
2780
2781                 if (!n->nr_partial)
2782                         continue;
2783
2784                 for (i = 0; i < objects; i++)
2785                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2786
2787                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2788
2789                 /*
2790                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2791                  *
2792                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2793                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2794                  */
2795                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2796                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2797                                 /*
2798                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2799                                  * may have freed the last object and be
2800                                  * waiting to release the slab.
2801                                  */
2802                                 list_del(&page->lru);
2803                                 n->nr_partial--;
2804                                 slab_unlock(page);
2805                                 discard_slab(s, page);
2806                         } else {
2807                                 list_move(&page->lru,
2808                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2809                         }
2810                 }
2811
2812                 /*
2813                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2814                  * first and the least used slabs at the end.
2815                  */
2816                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2817                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2818
2819                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2820         }
2821
2822         kfree(slabs_by_inuse);
2823         return 0;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2826
2827 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2828 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2829 {
2830         struct kmem_cache *s;
2831
2832         down_read(&slub_lock);
2833         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2834                 kmem_cache_shrink(s);
2835         up_read(&slub_lock);
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2841 {
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843         struct kmem_cache *s;
2844         struct memory_notify *marg = arg;
2845         int offline_node;
2846
2847         offline_node = marg->status_change_nid;
2848
2849         /*
2850          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2851          * for it yet.
2852          */
2853         if (offline_node < 0)
2854                 return;
2855
2856         down_read(&slub_lock);
2857         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2858                 n = get_node(s, offline_node);
2859                 if (n) {
2860                         /*
2861                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2862                          * that is going down. We were unable to free them,
2863                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2864                          * callback. So, we must fail.
2865                          */
2866                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2867
2868                         s->node[offline_node] = NULL;
2869                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2870                 }
2871         }
2872         up_read(&slub_lock);
2873 }
2874
2875 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2876 {
2877         struct kmem_cache_node *n;
2878         struct kmem_cache *s;
2879         struct memory_notify *marg = arg;
2880         int nid = marg->status_change_nid;
2881         int ret = 0;
2882
2883         /*
2884          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2885          * already created. Nothing to do.
2886          */
2887         if (nid < 0)
2888                 return 0;
2889
2890         /*
2891          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2892          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2893          * online.
2894          */
2895         down_read(&slub_lock);
2896         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2897                 /*
2898                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2899                  *      since memory is not yet available from the node that
2900                  *      is brought up.
2901                  */
2902                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2903                 if (!n) {
2904                         ret = -ENOMEM;
2905                         goto out;
2906                 }
2907                 init_kmem_cache_node(n, s);
2908                 s->node[nid] = n;
2909         }
2910 out:
2911         up_read(&slub_lock);
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2916                                 unsigned long action, void *arg)
2917 {
2918         int ret = 0;
2919
2920         switch (action) {
2921         case MEM_GOING_ONLINE:
2922                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2923                 break;
2924         case MEM_GOING_OFFLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_OFFLINE:
2928         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2929                 slab_mem_offline_callback(arg);
2930                 break;
2931         case MEM_ONLINE:
2932         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2933                 break;
2934         }
2935         if (ret)
2936                 ret = notifier_from_errno(ret);
2937         else
2938                 ret = NOTIFY_OK;
2939         return ret;
2940 }
2941
2942 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2943
2944 /********************************************************************
2945  *                      Basic setup of slabs
2946  *******************************************************************/
2947
2948 void __init kmem_cache_init(void)
2949 {
2950         int i;
2951         int caches = 0;
2952
2953         init_alloc_cpu();
2954
2955 #ifdef CONFIG_NUMA
2956         /*
2957          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2958          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2959          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2960          */
2961         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2962                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2963         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2964         caches++;
2965
2966         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2967 #endif
2968
2969         /* Able to allocate the per node structures */
2970         slab_state = PARTIAL;
2971
2972         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2973         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2974                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2975                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2976                 caches++;
2977                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2978                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2979                 caches++;
2980         }
2981
2982         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2983                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2984                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2985                 caches++;
2986         }
2987
2988
2989         /*
2990          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2991          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2992          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2993          *
2994          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2995          * handle the index determination for the smaller caches.
2996          *
2997          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2998          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2999          */
3000         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3001                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3002
3003         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3004                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3005
3006         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3007                 /*
3008                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3009                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3010                  * instead.
3011                  */
3012                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3013                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3014         }
3015
3016         slab_state = UP;
3017
3018         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3019         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3020                 kmalloc_caches[i]. name =
3021                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3022
3023 #ifdef CONFIG_SMP
3024         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3025         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3026                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3027 #else
3028         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3029 #endif
3030
3031         printk(KERN_INFO
3032                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3033                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3034                 caches, cache_line_size(),
3035                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3036                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * Find a mergeable slab cache
3041  */
3042 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3043 {
3044         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3045                 return 1;
3046
3047         if (s->ctor)
3048                 return 1;
3049
3050         /*
3051          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3052          */
3053         if (s->refcount < 0)
3054                 return 1;
3055
3056         return 0;
3057 }
3058
3059 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3060                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3061                 void (*ctor)(void *))
3062 {
3063         struct kmem_cache *s;
3064
3065         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3066                 return NULL;
3067
3068         if (ctor)
3069                 return NULL;
3070
3071         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3072         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3073         size = ALIGN(size, align);
3074         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3075
3076         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3077                 if (slab_unmergeable(s))
3078                         continue;
3079
3080                 if (size > s->size)
3081                         continue;
3082
3083                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3084                                 continue;
3085                 /*
3086                  * Check if alignment is compatible.
3087                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3088                  */
3089                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3090                         continue;
3091
3092                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3093                         continue;
3094
3095                 return s;
3096         }
3097         return NULL;
3098 }
3099
3100 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3101                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3102 {
3103         struct kmem_cache *s;
3104
3105         down_write(&slub_lock);
3106         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3107         if (s) {
3108                 int cpu;
3109
3110                 s->refcount++;
3111                 /*
3112                  * Adjust the object sizes so that we clear
3113                  * the complete object on kzalloc.
3114                  */
3115                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3116
3117                 /*
3118                  * And then we need to update the object size in the
3119                  * per cpu structures
3120                  */
3121                 for_each_online_cpu(cpu)
3122                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3123
3124                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3125                 up_write(&slub_lock);
3126
3127                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3128                         down_write(&slub_lock);
3129                         s->refcount--;
3130                         up_write(&slub_lock);
3131                         goto err;
3132                 }
3133                 return s;
3134         }
3135
3136         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3137         if (s) {
3138                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3139                                 size, align, flags, ctor)) {
3140                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3141                         up_write(&slub_lock);
3142                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3143                                 down_write(&slub_lock);
3144                                 list_del(&s->list);
3145                                 up_write(&slub_lock);
3146                                 kfree(s);
3147                                 goto err;
3148                         }
3149                         return s;
3150                 }
3151                 kfree(s);
3152         }
3153         up_write(&slub_lock);
3154
3155 err:
3156         if (flags & SLAB_PANIC)
3157                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3158         else
3159                 s = NULL;
3160         return s;
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3163
3164 #ifdef CONFIG_SMP
3165 /*
3166  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3167  * necessary.
3168  */
3169 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3170                 unsigned long action, void *hcpu)
3171 {
3172         long cpu = (long)hcpu;
3173         struct kmem_cache *s;
3174         unsigned long flags;
3175
3176         switch (action) {
3177         case CPU_UP_PREPARE:
3178         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3179                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3180                 down_read(&slub_lock);
3181                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3182                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3183                                                         GFP_KERNEL);
3184                 up_read(&slub_lock);
3185                 break;
3186
3187         case CPU_UP_CANCELED:
3188         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3189         case CPU_DEAD:
3190         case CPU_DEAD_FROZEN:
3191                 down_read(&slub_lock);
3192                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3193                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3194
3195                         local_irq_save(flags);
3196                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3197                         local_irq_restore(flags);
3198                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3199                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3200                 }
3201                 up_read(&slub_lock);
3202                 break;
3203         default:
3204                 break;
3205         }
3206         return NOTIFY_OK;
3207 }
3208
3209 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3210         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3211 };
3212
3213 #endif
3214
3215 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3216 {
3217         struct kmem_cache *s;
3218
3219         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3220                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3221
3222         s = get_slab(size, gfpflags);
3223
3224         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3225                 return s;
3226
3227         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3228 }
3229
3230 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3231                                         int node, void *caller)
3232 {
3233         struct kmem_cache *s;
3234
3235         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3236                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3237
3238         s = get_slab(size, gfpflags);
3239
3240         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3241                 return s;
3242
3243         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3244 }
3245
3246 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3247 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3248                                         int (*get_count)(struct page *))
3249 {
3250         unsigned long flags;
3251         unsigned long x = 0;
3252         struct page *page;
3253
3254         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3255         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3256                 x += get_count(page);
3257         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3258         return x;
3259 }
3260
3261 static int count_inuse(struct page *page)
3262 {
3263         return page->inuse;
3264 }
3265
3266 static int count_total(struct page *page)
3267 {
3268         return page->objects;
3269 }
3270
3271 static int count_free(struct page *page)
3272 {
3273         return page->objects - page->inuse;
3274 }
3275
3276 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3277                                                 unsigned long *map)
3278 {
3279         void *p;
3280         void *addr = page_address(page);
3281
3282         if (!check_slab(s, page) ||
3283                         !on_freelist(s, page, NULL))
3284                 return 0;
3285
3286         /* Now we know that a valid freelist exists */
3287         bitmap_zero(map, page->objects);
3288
3289         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3290                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3291                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3292                         return 0;
3293         }
3294
3295         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3296                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3297                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3298                                 return 0;
3299         return 1;
3300 }
3301
3302 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3303                                                 unsigned long *map)
3304 {
3305         if (slab_trylock(page)) {
3306                 validate_slab(s, page, map);
3307                 slab_unlock(page);
3308         } else
3309                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3310                         s->name, page);
3311
3312         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3313                 if (!PageSlubDebug(page))
3314                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3315                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3316         } else {
3317                 if (PageSlubDebug(page))
3318                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3319                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3320         }
3321 }
3322
3323 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3324                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3325 {
3326         unsigned long count = 0;
3327         struct page *page;
3328         unsigned long flags;
3329
3330         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3331
3332         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3333                 validate_slab_slab(s, page, map);
3334                 count++;
3335         }
3336         if (count != n->nr_partial)
3337                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3338                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3339
3340         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3341                 goto out;
3342
3343         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3344                 validate_slab_slab(s, page, map);
3345                 count++;
3346         }
3347         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3348                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3349                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3350                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3351
3352 out:
3353         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3354         return count;
3355 }
3356
3357 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3358 {
3359         int node;
3360         unsigned long count = 0;
3361         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3362                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3363
3364         if (!map)
3365                 return -ENOMEM;
3366
3367         flush_all(s);
3368         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3369                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3370
3371                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3372         }
3373         kfree(map);
3374         return count;
3375 }
3376
3377 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3378 static void resiliency_test(void)
3379 {
3380         u8 *p;
3381
3382         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3383         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3384         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3385
3386         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3387         p[16] = 0x12;
3388         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3389                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3390
3391         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3392
3393         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3394         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3395         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3396         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3397                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3398         printk(KERN_ERR
3399                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3400
3401         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3402         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3403         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3404         *p = 0x56;
3405         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3406                                                                         p);
3407         printk(KERN_ERR
3408                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3409         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3410
3411         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3412         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3413         kfree(p);
3414         *p = 0x78;
3415         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3416         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3417
3418         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3419         kfree(p);
3420         p[50] = 0x9a;
3421         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3422                         p);
3423         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3424
3425         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3426         kfree(p);
3427         p[512] = 0xab;
3428         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3429         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3430 }
3431 #else
3432 static void resiliency_test(void) {};
3433 #endif
3434
3435 /*
3436  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3437  * and freed.
3438  */
3439
3440 struct location {
3441         unsigned long count;
3442         void *addr;
3443         long long sum_time;
3444         long min_time;
3445         long max_time;
3446         long min_pid;
3447         long max_pid;
3448         cpumask_t cpus;
3449         nodemask_t nodes;
3450 };
3451
3452 struct loc_track {
3453         unsigned long max;
3454         unsigned long count;
3455         struct location *loc;
3456 };
3457
3458 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3459 {
3460         if (t->max)
3461                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3462                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3463 }
3464
3465 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3466 {
3467         struct location *l;
3468         int order;
3469
3470         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3471
3472         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3473         if (!l)
3474                 return 0;
3475
3476         if (t->count) {
3477                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3478                 free_loc_track(t);
3479         }
3480         t->max = max;
3481         t->loc = l;
3482         return 1;
3483 }
3484
3485 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3486                                 const struct track *track)
3487 {
3488         long start, end, pos;
3489         struct location *l;
3490         void *caddr;
3491         unsigned long age = jiffies - track->when;
3492
3493         start = -1;
3494         end = t->count;
3495
3496         for ( ; ; ) {
3497                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3498
3499                 /*
3500                  * There is nothing at "end". If we end up there
3501                  * we need to add something to before end.
3502                  */
3503                 if (pos == end)
3504                         break;
3505
3506                 caddr = t->loc[pos].addr;
3507                 if (track->addr == caddr) {
3508
3509                         l = &t->loc[pos];
3510                         l->count++;
3511                         if (track->when) {
3512                                 l->sum_time += age;
3513                                 if (age < l->min_time)
3514                                         l->min_time = age;
3515                                 if (age > l->max_time)
3516                                         l->max_time = age;
3517
3518                                 if (track->pid < l->min_pid)
3519                                         l->min_pid = track->pid;
3520                                 if (track->pid > l->max_pid)
3521                                         l->max_pid = track->pid;
3522
3523                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3524                         }
3525                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3526                         return 1;
3527                 }
3528
3529                 if (track->addr < caddr)
3530                         end = pos;
3531                 else
3532                         start = pos;
3533         }
3534
3535         /*
3536          * Not found. Insert new tracking element.
3537          */
3538         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3539                 return 0;
3540
3541         l = t->loc + pos;
3542         if (pos < t->count)
3543                 memmove(l + 1, l,
3544                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3545         t->count++;
3546         l->count = 1;
3547         l->addr = track->addr;
3548         l->sum_time = age;
3549         l->min_time = age;
3550         l->max_time = age;
3551         l->min_pid = track->pid;
3552         l->max_pid = track->pid;
3553         cpus_clear(l->cpus);
3554         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3555         nodes_clear(l->nodes);
3556         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3557         return 1;
3558 }
3559
3560 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3561                 struct page *page, enum track_item alloc)
3562 {
3563         void *addr = page_address(page);
3564         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3565         void *p;
3566
3567         bitmap_zero(map, page->objects);
3568         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3569                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3570
3571         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3572                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3573                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3574 }
3575
3576 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3577                                         enum track_item alloc)
3578 {
3579         int len = 0;
3580         unsigned long i;
3581         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3582         int node;
3583
3584         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3585                         GFP_TEMPORARY))
3586                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3587
3588         /* Push back cpu slabs */
3589         flush_all(s);
3590
3591         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3592                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3593                 unsigned long flags;
3594                 struct page *page;
3595
3596                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3597                         continue;
3598
3599                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3600                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3601                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3602                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3603                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3604                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3605         }
3606
3607         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3608                 struct location *l = &t.loc[i];
3609
3610                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3611                         break;
3612                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3613
3614                 if (l->addr)
3615                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3616                 else
3617                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3618
3619                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3620                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3621                                 l->min_time,
3622                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3623                                 l->max_time);
3624                 } else
3625                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3626                                 l->min_time);
3627
3628                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3629                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3630                                 l->min_pid, l->max_pid);
3631                 else
3632                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3633                                 l->min_pid);
3634
3635                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3636                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3637                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3638                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3639                                         l->cpus);
3640                 }
3641
3642                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3643                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3644                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3645                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3646                                         l->nodes);
3647                 }
3648
3649                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3650         }
3651
3652         free_loc_track(&t);
3653         if (!t.count)
3654                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3655         return len;
3656 }
3657
3658 enum slab_stat_type {
3659         SL_ALL,                 /* All slabs */
3660         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3661         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3662         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3663         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3664 };
3665
3666 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3667 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3668 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3669 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3670 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3671
3672 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3673                             char *buf, unsigned long flags)
3674 {
3675         unsigned long total = 0;
3676         int node;
3677         int x;
3678         unsigned long *nodes;
3679         unsigned long *per_cpu;
3680
3681         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3682         if (!nodes)
3683                 return -ENOMEM;
3684         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3685
3686         if (flags & SO_CPU) {
3687                 int cpu;
3688
3689                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3690                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3691
3692                         if (!c || c->node < 0)
3693                                 continue;
3694
3695                         if (c->page) {
3696                                         if (flags & SO_TOTAL)
3697                                                 x = c->page->objects;
3698                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3699                                         x = c->page->inuse;
3700                                 else
3701                                         x = 1;
3702
3703                                 total += x;
3704                                 nodes[c->node] += x;
3705                         }
3706                         per_cpu[c->node]++;
3707                 }
3708         }
3709
3710         if (flags & SO_ALL) {
3711                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3712                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3713
3714                 if (flags & SO_TOTAL)
3715                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3716                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3717                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3718                                 count_partial(n, count_free);
3719
3720                         else
3721                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3722                         total += x;
3723                         nodes[node] += x;
3724                 }
3725
3726         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3727                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3728                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3729
3730                         if (flags & SO_TOTAL)
3731                                 x = count_partial(n, count_total);
3732                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3733                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3734                         else
3735                                 x = n->nr_partial;
3736                         total += x;
3737                         nodes[node] += x;
3738                 }
3739         }
3740         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3741 #ifdef CONFIG_NUMA
3742         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3743                 if (nodes[node])
3744                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3745                                         node, nodes[node]);
3746 #endif
3747         kfree(nodes);
3748         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3749 }
3750
3751 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3752 {
3753         int node;
3754
3755         for_each_online_node(node) {
3756                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3757
3758                 if (!n)
3759                         continue;
3760
3761                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3762                         return 1;
3763         }
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3768 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3769
3770 struct slab_attribute {
3771         struct attribute attr;
3772         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3773         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3774 };
3775
3776 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3777         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3778
3779 #define SLAB_ATTR(_name) \
3780         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3781         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3782
3783 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3784 {
3785         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3786 }
3787 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3788
3789 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3790 {
3791         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3792 }
3793 SLAB_ATTR_RO(align);
3794
3795 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3796 {
3797         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3798 }
3799 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3800
3801 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3802 {
3803         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3804 }
3805 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3806
3807 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3808                                 const char *buf, size_t length)
3809 {
3810         unsigned long order;
3811         int err;
3812
3813         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3814         if (err)
3815                 return err;
3816
3817         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3818                 return -EINVAL;
3819
3820         calculate_sizes(s, order);
3821         return length;
3822 }
3823
3824 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3825 {
3826         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3827 }
3828 SLAB_ATTR(order);
3829
3830 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3831 {
3832         if (s->ctor) {
3833                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3834
3835                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3836         }
3837         return 0;
3838 }
3839 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3840
3841 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3842 {
3843         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3844 }
3845 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3846
3847 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3848 {
3849         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3850 }
3851 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3852
3853 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3854 {
3855         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3856 }
3857 SLAB_ATTR_RO(partial);
3858
3859 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3860 {
3861         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3862 }
3863 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3864
3865 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3866 {
3867         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3868 }
3869 SLAB_ATTR_RO(objects);
3870
3871 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3872 {
3873         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3874 }
3875 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3876
3877 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3878 {
3879         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3880 }
3881 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3882
3883 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3884 {
3885         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3886 }
3887
3888 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3889                                 const char *buf, size_t length)
3890 {
3891         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3892         if (buf[0] == '1')
3893                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3894         return length;
3895 }
3896 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3897
3898 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3901 }
3902
3903 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3904                                                         size_t length)
3905 {
3906         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3907         if (buf[0] == '1')
3908                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3909         return length;
3910 }
3911 SLAB_ATTR(trace);
3912
3913 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3914 {
3915         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3916 }
3917
3918 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3919                                 const char *buf, size_t length)
3920 {
3921         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3922         if (buf[0] == '1')
3923                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3924         return length;
3925 }
3926 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3927
3928 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3929 {
3930         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3931 }
3932 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3933
3934 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3935 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3936 {
3937         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3938 }
3939 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3940 #endif
3941
3942 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3943 {
3944         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3945 }
3946 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3947
3948 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3949 {
3950         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3951 }
3952
3953 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3954                                 const char *buf, size_t length)
3955 {
3956         if (any_slab_objects(s))
3957                 return -EBUSY;
3958
3959         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3960         if (buf[0] == '1')
3961                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3962         calculate_sizes(s, -1);
3963         return length;
3964 }
3965 SLAB_ATTR(red_zone);
3966
3967 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3968 {
3969         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3970 }
3971
3972 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3973                                 const char *buf, size_t length)
3974 {
3975         if (any_slab_objects(s))
3976                 return -EBUSY;
3977
3978         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3979         if (buf[0] == '1')
3980                 s->flags |= SLAB_POISON;
3981         calculate_sizes(s, -1);
3982         return length;
3983 }
3984 SLAB_ATTR(poison);
3985
3986 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3989 }
3990
3991 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3992                                 const char *buf, size_t length)
3993 {
3994         if (any_slab_objects(s))
3995                 return -EBUSY;
3996
3997         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3998         if (buf[0] == '1')
3999                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4000         calculate_sizes(s, -1);
4001         return length;
4002 }
4003 SLAB_ATTR(store_user);
4004
4005 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return 0;
4008 }
4009
4010 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4011                         const char *buf, size_t length)
4012 {
4013         int ret = -EINVAL;
4014
4015         if (buf[0] == '1') {
4016                 ret = validate_slab_cache(s);
4017                 if (ret >= 0)
4018                         ret = length;
4019         }
4020         return ret;
4021 }
4022 SLAB_ATTR(validate);
4023
4024 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4025 {
4026         return 0;
4027 }
4028
4029 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4030                         const char *buf, size_t length)
4031 {
4032         if (buf[0] == '1') {
4033                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4034
4035                 if (rc)
4036                         return rc;
4037         } else
4038                 return -EINVAL;
4039         return length;
4040 }
4041 SLAB_ATTR(shrink);
4042
4043 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4044 {
4045         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4046                 return -ENOSYS;
4047         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4048 }
4049 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4050
4051 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4052 {
4053         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4054                 return -ENOSYS;
4055         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4056 }
4057 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4058
4059 #ifdef CONFIG_NUMA
4060 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4061 {
4062         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4063 }
4064
4065 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4066                                 const char *buf, size_t length)
4067 {
4068         unsigned long ratio;
4069         int err;
4070
4071         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4072         if (err)
4073                 return err;
4074
4075         if (ratio <= 100)
4076                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4077
4078         return length;
4079 }
4080 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4081 #endif
4082
4083 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4084 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4085 {
4086         unsigned long sum  = 0;
4087         int cpu;
4088         int len;
4089         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4090
4091         if (!data)
4092                 return -ENOMEM;
4093
4094         for_each_online_cpu(cpu) {
4095                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4096
4097                 data[cpu] = x;
4098                 sum += x;
4099         }
4100
4101         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4102
4103 #ifdef CONFIG_SMP
4104         for_each_online_cpu(cpu) {
4105                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4106                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4107         }
4108 #endif
4109         kfree(data);
4110         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4111 }
4112
4113 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4114 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4115 {                                                               \
4116         return show_stat(s, buf, si);                           \
4117 }                                                               \
4118 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4119
4120 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4121 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4122 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4123 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4124 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4125 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4126 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4127 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4128 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4129 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4130 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4131 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4132 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4133 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4134 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4135 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4136 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4137 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4138 #endif
4139
4140 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4141         &slab_size_attr.attr,
4142         &object_size_attr.attr,
4143         &objs_per_slab_attr.attr,
4144         &order_attr.attr,
4145         &objects_attr.attr,
4146         &objects_partial_attr.attr,
4147         &total_objects_attr.attr,
4148         &slabs_attr.attr,
4149         &partial_attr.attr,
4150         &cpu_slabs_attr.attr,
4151         &ctor_attr.attr,
4152         &aliases_attr.attr,
4153         &align_attr.attr,
4154         &sanity_checks_attr.attr,
4155         &trace_attr.attr,
4156         &hwcache_align_attr.attr,
4157         &reclaim_account_attr.attr,
4158         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4159         &red_zone_attr.attr,
4160         &poison_attr.attr,
4161         &store_user_attr.attr,
4162         &validate_attr.attr,
4163         &shrink_attr.attr,
4164         &alloc_calls_attr.attr,
4165         &free_calls_attr.attr,
4166 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4167         &cache_dma_attr.attr,
4168 #endif
4169 #ifdef CONFIG_NUMA
4170         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4171 #endif
4172 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4173         &alloc_fastpath_attr.attr,
4174         &alloc_slowpath_attr.attr,
4175         &free_fastpath_attr.attr,
4176         &free_slowpath_attr.attr,
4177         &free_frozen_attr.attr,
4178         &free_add_partial_attr.attr,
4179         &free_remove_partial_attr.attr,
4180         &alloc_from_partial_attr.attr,
4181         &alloc_slab_attr.attr,
4182         &alloc_refill_attr.attr,
4183         &free_slab_attr.attr,
4184         &cpuslab_flush_attr.attr,
4185         &deactivate_full_attr.attr,
4186         &deactivate_empty_attr.attr,
4187         &deactivate_to_head_attr.attr,
4188         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4189         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4190         &order_fallback_attr.attr,
4191 #endif
4192         NULL
4193 };
4194
4195 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4196         .attrs = slab_attrs,
4197 };
4198
4199 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4200                                 struct attribute *attr,
4201                                 char *buf)
4202 {
4203         struct slab_attribute *attribute;
4204         struct kmem_cache *s;
4205         int err;
4206
4207         attribute = to_slab_attr(attr);
4208         s = to_slab(kobj);
4209
4210         if (!attribute->show)
4211                 return -EIO;
4212
4213         err = attribute->show(s, buf);
4214
4215         return err;
4216 }
4217
4218 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4219                                 struct attribute *attr,
4220                                 const char *buf, size_t len)
4221 {
4222         struct slab_attribute *attribute;
4223         struct kmem_cache *s;
4224         int err;
4225
4226         attribute = to_slab_attr(attr);
4227         s = to_slab(kobj);
4228
4229         if (!attribute->store)
4230                 return -EIO;
4231
4232         err = attribute->store(s, buf, len);
4233
4234         return err;
4235 }
4236
4237 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4238 {
4239         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4240
4241         kfree(s);
4242 }
4243
4244 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4245         .show = slab_attr_show,
4246         .store = slab_attr_store,
4247 };
4248
4249 static struct kobj_type slab_ktype = {
4250         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4251         .release = kmem_cache_release
4252 };
4253
4254 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4255 {
4256         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4257
4258         if (ktype == &slab_ktype)
4259                 return 1;
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4264         .filter = uevent_filter,
4265 };
4266
4267 static struct kset *slab_kset;
4268
4269 #define ID_STR_LENGTH 64
4270
4271 /* Create a unique string id for a slab cache:
4272  *
4273  * Format       :[flags-]size
4274  */
4275 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4276 {
4277         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4278         char *p = name;
4279
4280         BUG_ON(!name);
4281
4282         *p++ = ':';
4283         /*
4284          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4285          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4286          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4287          * are matched during merging to guarantee that the id is
4288          * unique.
4289          */
4290         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4291                 *p++ = 'd';
4292         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4293                 *p++ = 'a';
4294         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4295                 *p++ = 'F';
4296         if (p != name + 1)
4297                 *p++ = '-';
4298         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4299         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4300         return name;
4301 }
4302
4303 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4304 {
4305         int err;
4306         const char *name;
4307         int unmergeable;
4308
4309         if (slab_state < SYSFS)
4310                 /* Defer until later */
4311                 return 0;
4312
4313         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4314         if (unmergeable) {
4315                 /*
4316                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4317                  * This is typically the case for debug situations. In that
4318                  * case we can catch duplicate names easily.
4319                  */
4320                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4321                 name = s->name;
4322         } else {
4323                 /*
4324                  * Create a unique name for the slab as a target
4325                  * for the symlinks.
4326                  */
4327                 name = create_unique_id(s);
4328         }
4329
4330         s->kobj.kset = slab_kset;
4331         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4332         if (err) {
4333                 kobject_put(&s->kobj);
4334                 return err;
4335         }
4336
4337         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4338         if (err)
4339                 return err;
4340         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4341         if (!unmergeable) {
4342                 /* Setup first alias */
4343                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4344                 kfree(name);
4345         }
4346         return 0;
4347 }
4348
4349 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4350 {
4351         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4352         kobject_del(&s->kobj);
4353         kobject_put(&s->kobj);
4354 }
4355
4356 /*
4357  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4358  * available lest we loose that information.
4359  */
4360 struct saved_alias {
4361         struct kmem_cache *s;
4362         const char *name;
4363         struct saved_alias *next;
4364 };
4365
4366 static struct saved_alias *alias_list;
4367
4368 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4369 {
4370         struct saved_alias *al;
4371
4372         if (slab_state == SYSFS) {
4373                 /*
4374                  * If we have a leftover link then remove it.
4375                  */
4376                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4377                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4378         }
4379
4380         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4381         if (!al)
4382                 return -ENOMEM;
4383
4384         al->s = s;
4385         al->name = name;
4386         al->next = alias_list;
4387         alias_list = al;
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 static int __init slab_sysfs_init(void)
4392 {
4393         struct kmem_cache *s;
4394         int err;
4395
4396         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4397         if (!slab_kset) {
4398                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4399                 return -ENOSYS;
4400         }
4401
4402         slab_state = SYSFS;
4403
4404         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4405                 err = sysfs_slab_add(s);
4406                 if (err)
4407                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4408                                                 " to sysfs\n", s->name);
4409         }
4410
4411         while (alias_list) {
4412                 struct saved_alias *al = alias_list;
4413
4414                 alias_list = alias_list->next;
4415                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4416                 if (err)
4417                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4418                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4419                 kfree(al);
4420         }
4421
4422         resiliency_test();
4423         return 0;
4424 }
4425
4426 __initcall(slab_sysfs_init);
4427 #endif
4428
4429 /*
4430  * The /proc/slabinfo ABI
4431  */
4432 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4433 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4434 {
4435         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4436         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4437                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4438         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4439         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4440         seq_putc(m, '\n');
4441 }
4442
4443 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4444 {
4445         loff_t n = *pos;
4446
4447         down_read(&slub_lock);
4448         if (!n)
4449                 print_slabinfo_header(m);
4450
4451         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4452 }
4453
4454 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4455 {
4456         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4457 }
4458
4459 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4460 {
4461         up_read(&slub_lock);
4462 }
4463
4464 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4465 {
4466         unsigned long nr_partials = 0;
4467         unsigned long nr_slabs = 0;
4468         unsigned long nr_inuse = 0;
4469         unsigned long nr_objs = 0;
4470         unsigned long nr_free = 0;
4471         struct kmem_cache *s;
4472         int node;
4473
4474         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4475
4476         for_each_online_node(node) {
4477                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4478
4479                 if (!n)
4480                         continue;
4481
4482                 nr_partials += n->nr_partial;
4483                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4484                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4485                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4486         }
4487
4488         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4489
4490         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4491                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4492                    (1 << oo_order(s->oo)));
4493         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4494         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4495                    0UL);
4496         seq_putc(m, '\n');
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4501         .start = s_start,
4502         .next = s_next,
4503         .stop = s_stop,
4504         .show = s_show,
4505 };
4506
4507 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4508 {
4509         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4510 }
4511
4512 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4513         .open           = slabinfo_open,
4514         .read           = seq_read,
4515         .llseek         = seq_lseek,
4516         .release        = seq_release,
4517 };
4518
4519 static int __init slab_proc_init(void)
4520 {
4521         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4522         return 0;
4523 }
4524 module_init(slab_proc_init);
4525 #endif /* CONFIG_SLABINFO */