slub: Fix a crash during slabinfo -v
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #include <trace/events/kmem.h>
32
33 /*
34  * Lock order:
35  *   1. slab_lock(page)
36  *   2. slab->list_lock
37  *
38  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
39  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
40  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
41  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
42  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
43  *   the page_struct of the slab.
44  *
45  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
46  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
47  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
48  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
49  *   modified without taking the list lock).
50  *
51  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
52  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
53  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
54  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
55  *   the list lock.
56  *
57  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
58  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
59  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
60  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
61  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
62  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
63  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
64  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
65  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
66  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
67  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
68  *   no danger of cacheline contention.
69  *
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /*
135  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
136  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
137  */
138 #define MIN_PARTIAL 5
139
140 /*
141  * Maximum number of desirable partial slabs.
142  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
143  * sort the partial list by the number of objects in the.
144  */
145 #define MAX_PARTIAL 10
146
147 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
148                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
152  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
153  * metadata.
154  */
155 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
156
157 /*
158  * Set of flags that will prevent slab merging
159  */
160 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
161                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
162                 SLAB_FAILSLAB)
163
164 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
165                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
173
174 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
175
176 #ifdef CONFIG_SMP
177 static struct notifier_block slab_notifier;
178 #endif
179
180 static enum {
181         DOWN,           /* No slab functionality available */
182         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
183         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
184         SYSFS           /* Sysfs up */
185 } slab_state = DOWN;
186
187 /* A list of all slab caches on the system */
188 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
189 static LIST_HEAD(slab_caches);
190
191 /*
192  * Tracking user of a slab.
193  */
194 struct track {
195         unsigned long addr;     /* Called from address */
196         int cpu;                /* Was running on cpu */
197         int pid;                /* Pid context */
198         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
199 };
200
201 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
202
203 #ifdef CONFIG_SYSFS
204 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
205 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
206 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
207
208 #else
209 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
210 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
211                                                         { return 0; }
212 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
213 {
214         kfree(s->name);
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238         return s->node[node];
239 }
240
241 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
242 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
243                                 struct page *page, const void *object)
244 {
245         void *base;
246
247         if (!object)
248                 return 1;
249
250         base = page_address(page);
251         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
252                 (object - base) % s->size) {
253                 return 0;
254         }
255
256         return 1;
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         return *(void **)(object + s->offset);
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
272                         __p += (__s)->size)
273
274 /* Scan freelist */
275 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
276         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
277
278 /* Determine object index from a given position */
279 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
280 {
281         return (p - addr) / s->size;
282 }
283
284 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
285                                                 unsigned long size)
286 {
287         struct kmem_cache_order_objects x = {
288                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
289         };
290
291         return x;
292 }
293
294 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
295 {
296         return x.x >> OO_SHIFT;
297 }
298
299 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x & OO_MASK;
302 }
303
304 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
305 /*
306  * Debug settings:
307  */
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
309 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
310 #else
311 static int slub_debug;
312 #endif
313
314 static char *slub_debug_slabs;
315 static int disable_higher_order_debug;
316
317 /*
318  * Object debugging
319  */
320 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
321 {
322         int i, offset;
323         int newline = 1;
324         char ascii[17];
325
326         ascii[16] = 0;
327
328         for (i = 0; i < length; i++) {
329                 if (newline) {
330                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
331                         newline = 0;
332                 }
333                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
334                 offset = i % 16;
335                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
336                 if (offset == 15) {
337                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
338                         newline = 1;
339                 }
340         }
341         if (!newline) {
342                 i %= 16;
343                 while (i < 16) {
344                         printk(KERN_CONT "   ");
345                         ascii[i] = ' ';
346                         i++;
347                 }
348                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
349         }
350 }
351
352 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
353         enum track_item alloc)
354 {
355         struct track *p;
356
357         if (s->offset)
358                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
359         else
360                 p = object + s->inuse;
361
362         return p + alloc;
363 }
364
365 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
366                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
367 {
368         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
369
370         if (addr) {
371                 p->addr = addr;
372                 p->cpu = smp_processor_id();
373                 p->pid = current->pid;
374                 p->when = jiffies;
375         } else
376                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
377 }
378
379 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
380 {
381         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
382                 return;
383
384         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
385         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
386 }
387
388 static void print_track(const char *s, struct track *t)
389 {
390         if (!t->addr)
391                 return;
392
393         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
394                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
395 }
396
397 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
398 {
399         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
400                 return;
401
402         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
403         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
404 }
405
406 static void print_page_info(struct page *page)
407 {
408         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
409                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
410
411 }
412
413 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
414 {
415         va_list args;
416         char buf[100];
417
418         va_start(args, fmt);
419         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
420         va_end(args);
421         printk(KERN_ERR "========================================"
422                         "=====================================\n");
423         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
424         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
425                         "-------------------------------------\n\n");
426 }
427
428 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
429 {
430         va_list args;
431         char buf[100];
432
433         va_start(args, fmt);
434         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
435         va_end(args);
436         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
437 }
438
439 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
440 {
441         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
442         u8 *addr = page_address(page);
443
444         print_tracking(s, p);
445
446         print_page_info(page);
447
448         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
449                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
450
451         if (p > addr + 16)
452                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
453
454         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
455
456         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
457                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
458                         s->inuse - s->objsize);
459
460         if (s->offset)
461                 off = s->offset + sizeof(void *);
462         else
463                 off = s->inuse;
464
465         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
466                 off += 2 * sizeof(struct track);
467
468         if (off != s->size)
469                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
470                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
471
472         dump_stack();
473 }
474
475 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
476                         u8 *object, char *reason)
477 {
478         slab_bug(s, "%s", reason);
479         print_trailer(s, page, object);
480 }
481
482 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
483 {
484         va_list args;
485         char buf[100];
486
487         va_start(args, fmt);
488         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
489         va_end(args);
490         slab_bug(s, "%s", buf);
491         print_page_info(page);
492         dump_stack();
493 }
494
495 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
496 {
497         u8 *p = object;
498
499         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
500                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
501                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
502         }
503
504         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
505                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
506 }
507
508 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
509 {
510         while (bytes) {
511                 if (*start != (u8)value)
512                         return start;
513                 start++;
514                 bytes--;
515         }
516         return NULL;
517 }
518
519 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
520                                                 void *from, void *to)
521 {
522         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
523         memset(from, data, to - from);
524 }
525
526 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
527                         u8 *object, char *what,
528                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
529 {
530         u8 *fault;
531         u8 *end;
532
533         fault = check_bytes(start, value, bytes);
534         if (!fault)
535                 return 1;
536
537         end = start + bytes;
538         while (end > fault && end[-1] == value)
539                 end--;
540
541         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
542         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
543                                         fault, end - 1, fault[0], value);
544         print_trailer(s, page, object);
545
546         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
547         return 0;
548 }
549
550 /*
551  * Object layout:
552  *
553  * object address
554  *      Bytes of the object to be managed.
555  *      If the freepointer may overlay the object then the free
556  *      pointer is the first word of the object.
557  *
558  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
559  *      0xa5 (POISON_END)
560  *
561  * object + s->objsize
562  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
563  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
564  *      objsize == inuse.
565  *
566  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
567  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
568  *
569  * object + s->inuse
570  *      Meta data starts here.
571  *
572  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
573  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
574  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
575  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
576  *              before the word boundary.
577  *
578  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
579  *
580  * object + s->size
581  *      Nothing is used beyond s->size.
582  *
583  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
584  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
585  * may be used with merged slabcaches.
586  */
587
588 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
589 {
590         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
591
592         if (s->offset)
593                 /* Freepointer is placed after the object. */
594                 off += sizeof(void *);
595
596         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
597                 /* We also have user information there */
598                 off += 2 * sizeof(struct track);
599
600         if (s->size == off)
601                 return 1;
602
603         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
604                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
605 }
606
607 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
608 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
609 {
610         u8 *start;
611         u8 *fault;
612         u8 *end;
613         int length;
614         int remainder;
615
616         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
617                 return 1;
618
619         start = page_address(page);
620         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
621         end = start + length;
622         remainder = length % s->size;
623         if (!remainder)
624                 return 1;
625
626         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
627         if (!fault)
628                 return 1;
629         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
630                 end--;
631
632         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
633         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
634
635         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
636         return 0;
637 }
638
639 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
640                                         void *object, u8 val)
641 {
642         u8 *p = object;
643         u8 *endobject = object + s->objsize;
644
645         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
646                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
647                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
648                         return 0;
649         } else {
650                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
651                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
652                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
653                 }
654         }
655
656         if (s->flags & SLAB_POISON) {
657                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
658                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
659                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
660                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
661                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
662                         return 0;
663                 /*
664                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
665                  */
666                 check_pad_bytes(s, page, p);
667         }
668
669         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
670                 /*
671                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
672                  * freepointer while object is allocated.
673                  */
674                 return 1;
675
676         /* Check free pointer validity */
677         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
678                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
679                 /*
680                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
681                  * of the free objects in this slab. May cause
682                  * another error because the object count is now wrong.
683                  */
684                 set_freepointer(s, p, NULL);
685                 return 0;
686         }
687         return 1;
688 }
689
690 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
691 {
692         int maxobj;
693
694         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
695
696         if (!PageSlab(page)) {
697                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
698                 return 0;
699         }
700
701         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
702         if (page->objects > maxobj) {
703                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
704                         s->name, page->objects, maxobj);
705                 return 0;
706         }
707         if (page->inuse > page->objects) {
708                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
709                         s->name, page->inuse, page->objects);
710                 return 0;
711         }
712         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
713         slab_pad_check(s, page);
714         return 1;
715 }
716
717 /*
718  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
719  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
720  */
721 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
722 {
723         int nr = 0;
724         void *fp = page->freelist;
725         void *object = NULL;
726         unsigned long max_objects;
727
728         while (fp && nr <= page->objects) {
729                 if (fp == search)
730                         return 1;
731                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
732                         if (object) {
733                                 object_err(s, page, object,
734                                         "Freechain corrupt");
735                                 set_freepointer(s, object, NULL);
736                                 break;
737                         } else {
738                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
739                                 page->freelist = NULL;
740                                 page->inuse = page->objects;
741                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
742                                 return 0;
743                         }
744                         break;
745                 }
746                 object = fp;
747                 fp = get_freepointer(s, object);
748                 nr++;
749         }
750
751         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
752         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
753                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
754
755         if (page->objects != max_objects) {
756                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
757                         "should be %d", page->objects, max_objects);
758                 page->objects = max_objects;
759                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
760         }
761         if (page->inuse != page->objects - nr) {
762                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
763                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
764                 page->inuse = page->objects - nr;
765                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
766         }
767         return search == NULL;
768 }
769
770 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
771                                                                 int alloc)
772 {
773         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
774                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
775                         s->name,
776                         alloc ? "alloc" : "free",
777                         object, page->inuse,
778                         page->freelist);
779
780                 if (!alloc)
781                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
782
783                 dump_stack();
784         }
785 }
786
787 /*
788  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
789  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
790  */
791 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
792 {
793         flags &= gfp_allowed_mask;
794         lockdep_trace_alloc(flags);
795         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
796
797         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
798 }
799
800 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
801 {
802         flags &= gfp_allowed_mask;
803         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
804         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
805 }
806
807 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
808 {
809         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
810 }
811
812 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
813 {
814         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
815         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
816         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
817                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
818 }
819
820 /*
821  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
822  */
823 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
824 {
825         spin_lock(&n->list_lock);
826         list_add(&page->lru, &n->full);
827         spin_unlock(&n->list_lock);
828 }
829
830 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
831 {
832         struct kmem_cache_node *n;
833
834         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
835                 return;
836
837         n = get_node(s, page_to_nid(page));
838
839         spin_lock(&n->list_lock);
840         list_del(&page->lru);
841         spin_unlock(&n->list_lock);
842 }
843
844 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
845 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
846 {
847         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
848
849         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
850 }
851
852 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
853 {
854         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
855 }
856
857 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
858 {
859         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
860
861         /*
862          * May be called early in order to allocate a slab for the
863          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
864          * dilemma by deferring the increment of the count during
865          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
866          */
867         if (n) {
868                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
869                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
870         }
871 }
872 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
873 {
874         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
875
876         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
877         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
878 }
879
880 /* Object debug checks for alloc/free paths */
881 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
882                                                                 void *object)
883 {
884         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
885                 return;
886
887         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
888         init_tracking(s, object);
889 }
890
891 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
892                                         void *object, unsigned long addr)
893 {
894         if (!check_slab(s, page))
895                 goto bad;
896
897         if (!on_freelist(s, page, object)) {
898                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
899                 goto bad;
900         }
901
902         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
903                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
904                 goto bad;
905         }
906
907         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
908                 goto bad;
909
910         /* Success perform special debug activities for allocs */
911         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
912                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
913         trace(s, page, object, 1);
914         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
915         return 1;
916
917 bad:
918         if (PageSlab(page)) {
919                 /*
920                  * If this is a slab page then lets do the best we can
921                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
922                  * as used avoids touching the remaining objects.
923                  */
924                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
925                 page->inuse = page->objects;
926                 page->freelist = NULL;
927         }
928         return 0;
929 }
930
931 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
932                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
933 {
934         if (!check_slab(s, page))
935                 goto fail;
936
937         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
938                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
939                 goto fail;
940         }
941
942         if (on_freelist(s, page, object)) {
943                 object_err(s, page, object, "Object already free");
944                 goto fail;
945         }
946
947         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
948                 return 0;
949
950         if (unlikely(s != page->slab)) {
951                 if (!PageSlab(page)) {
952                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
953                                 "outside of slab", object);
954                 } else if (!page->slab) {
955                         printk(KERN_ERR
956                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
957                                                 object);
958                         dump_stack();
959                 } else
960                         object_err(s, page, object,
961                                         "page slab pointer corrupt.");
962                 goto fail;
963         }
964
965         /* Special debug activities for freeing objects */
966         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
967                 remove_full(s, page);
968         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
969                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
970         trace(s, page, object, 0);
971         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
972         return 1;
973
974 fail:
975         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
976         return 0;
977 }
978
979 static int __init setup_slub_debug(char *str)
980 {
981         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
982         if (*str++ != '=' || !*str)
983                 /*
984                  * No options specified. Switch on full debugging.
985                  */
986                 goto out;
987
988         if (*str == ',')
989                 /*
990                  * No options but restriction on slabs. This means full
991                  * debugging for slabs matching a pattern.
992                  */
993                 goto check_slabs;
994
995         if (tolower(*str) == 'o') {
996                 /*
997                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
998                  * would increase as a result.
999                  */
1000                 disable_higher_order_debug = 1;
1001                 goto out;
1002         }
1003
1004         slub_debug = 0;
1005         if (*str == '-')
1006                 /*
1007                  * Switch off all debugging measures.
1008                  */
1009                 goto out;
1010
1011         /*
1012          * Determine which debug features should be switched on
1013          */
1014         for (; *str && *str != ','; str++) {
1015                 switch (tolower(*str)) {
1016                 case 'f':
1017                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1018                         break;
1019                 case 'z':
1020                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1021                         break;
1022                 case 'p':
1023                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1024                         break;
1025                 case 'u':
1026                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1027                         break;
1028                 case 't':
1029                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1030                         break;
1031                 case 'a':
1032                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1033                         break;
1034                 default:
1035                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1036                                 "unknown. skipped\n", *str);
1037                 }
1038         }
1039
1040 check_slabs:
1041         if (*str == ',')
1042                 slub_debug_slabs = str + 1;
1043 out:
1044         return 1;
1045 }
1046
1047 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1048
1049 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1050         unsigned long flags, const char *name,
1051         void (*ctor)(void *))
1052 {
1053         /*
1054          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1055          */
1056         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1057                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1058                 flags |= slub_debug;
1059
1060         return flags;
1061 }
1062 #else
1063 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1064                         struct page *page, void *object) {}
1065
1066 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1067         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1068
1069 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1070         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1071
1072 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1073                         { return 1; }
1074 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1075                         void *object, u8 val) { return 1; }
1076 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1077 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1078         unsigned long flags, const char *name,
1079         void (*ctor)(void *))
1080 {
1081         return flags;
1082 }
1083 #define slub_debug 0
1084
1085 #define disable_higher_order_debug 0
1086
1087 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1088                                                         { return 0; }
1089 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1090                                                         { return 0; }
1091 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1092                                                         int objects) {}
1093 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1094                                                         int objects) {}
1095
1096 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1097                                                         { return 0; }
1098
1099 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1100                 void *object) {}
1101
1102 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1103
1104 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1105                 void *object) {}
1106
1107 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1108
1109 /*
1110  * Slab allocation and freeing
1111  */
1112 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1113                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1114 {
1115         int order = oo_order(oo);
1116
1117         flags |= __GFP_NOTRACK;
1118
1119         if (node == NUMA_NO_NODE)
1120                 return alloc_pages(flags, order);
1121         else
1122                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1123 }
1124
1125 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1126 {
1127         struct page *page;
1128         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1129         gfp_t alloc_gfp;
1130
1131         flags |= s->allocflags;
1132
1133         /*
1134          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1135          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1136          */
1137         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1138
1139         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1140         if (unlikely(!page)) {
1141                 oo = s->min;
1142                 /*
1143                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1144                  * Try a lower order alloc if possible
1145                  */
1146                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1147                 if (!page)
1148                         return NULL;
1149
1150                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1151         }
1152
1153         if (kmemcheck_enabled
1154                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1155                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1156
1157                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1158
1159                 /*
1160                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1161                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1162                  */
1163                 if (s->ctor)
1164                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1165                 else
1166                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1167         }
1168
1169         page->objects = oo_objects(oo);
1170         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1171                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1172                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1173                 1 << oo_order(oo));
1174
1175         return page;
1176 }
1177
1178 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1179                                 void *object)
1180 {
1181         setup_object_debug(s, page, object);
1182         if (unlikely(s->ctor))
1183                 s->ctor(object);
1184 }
1185
1186 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1187 {
1188         struct page *page;
1189         void *start;
1190         void *last;
1191         void *p;
1192
1193         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1194
1195         page = allocate_slab(s,
1196                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1197         if (!page)
1198                 goto out;
1199
1200         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1201         page->slab = s;
1202         page->flags |= 1 << PG_slab;
1203
1204         start = page_address(page);
1205
1206         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1207                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1208
1209         last = start;
1210         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1211                 setup_object(s, page, last);
1212                 set_freepointer(s, last, p);
1213                 last = p;
1214         }
1215         setup_object(s, page, last);
1216         set_freepointer(s, last, NULL);
1217
1218         page->freelist = start;
1219         page->inuse = 0;
1220 out:
1221         return page;
1222 }
1223
1224 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1225 {
1226         int order = compound_order(page);
1227         int pages = 1 << order;
1228
1229         if (kmem_cache_debug(s)) {
1230                 void *p;
1231
1232                 slab_pad_check(s, page);
1233                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1234                                                 page->objects)
1235                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1236         }
1237
1238         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1239
1240         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1241                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1242                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1243                 -pages);
1244
1245         __ClearPageSlab(page);
1246         reset_page_mapcount(page);
1247         if (current->reclaim_state)
1248                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1249         __free_pages(page, order);
1250 }
1251
1252 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1253 {
1254         struct page *page;
1255
1256         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1257         __free_slab(page->slab, page);
1258 }
1259
1260 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1261 {
1262         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1263                 /*
1264                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1265                  */
1266                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1267
1268                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1269         } else
1270                 __free_slab(s, page);
1271 }
1272
1273 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1274 {
1275         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1276         free_slab(s, page);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Per slab locking using the pagelock
1281  */
1282 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1283 {
1284         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1285 }
1286
1287 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1288 {
1289         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1290 }
1291
1292 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1293 {
1294         int rc = 1;
1295
1296         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1297         return rc;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Management of partially allocated slabs
1302  */
1303 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1304                                 struct page *page, int tail)
1305 {
1306         spin_lock(&n->list_lock);
1307         n->nr_partial++;
1308         if (tail)
1309                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1310         else
1311                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1312         spin_unlock(&n->list_lock);
1313 }
1314
1315 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1316                                         struct page *page)
1317 {
1318         list_del(&page->lru);
1319         n->nr_partial--;
1320 }
1321
1322 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1323 {
1324         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1325
1326         spin_lock(&n->list_lock);
1327         __remove_partial(n, page);
1328         spin_unlock(&n->list_lock);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Lock slab and remove from the partial list.
1333  *
1334  * Must hold list_lock.
1335  */
1336 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1337                                                         struct page *page)
1338 {
1339         if (slab_trylock(page)) {
1340                 __remove_partial(n, page);
1341                 __SetPageSlubFrozen(page);
1342                 return 1;
1343         }
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1349  */
1350 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1351 {
1352         struct page *page;
1353
1354         /*
1355          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1356          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1357          * partial slab and there is none available then get_partials()
1358          * will return NULL.
1359          */
1360         if (!n || !n->nr_partial)
1361                 return NULL;
1362
1363         spin_lock(&n->list_lock);
1364         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1365                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1366                         goto out;
1367         page = NULL;
1368 out:
1369         spin_unlock(&n->list_lock);
1370         return page;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1375  */
1376 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_NUMA
1379         struct zonelist *zonelist;
1380         struct zoneref *z;
1381         struct zone *zone;
1382         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1383         struct page *page;
1384
1385         /*
1386          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1387          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1388          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1389          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1390          *
1391          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1392          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1393          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1394          * from other nodes and filled up.
1395          *
1396          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1397          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1398          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1399          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1400          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1401          * with available objects.
1402          */
1403         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1404                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1405                 return NULL;
1406
1407         get_mems_allowed();
1408         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1409         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1410                 struct kmem_cache_node *n;
1411
1412                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1413
1414                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1415                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1416                         page = get_partial_node(n);
1417                         if (page) {
1418                                 put_mems_allowed();
1419                                 return page;
1420                         }
1421                 }
1422         }
1423         put_mems_allowed();
1424 #endif
1425         return NULL;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Get a partial page, lock it and return it.
1430  */
1431 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1432 {
1433         struct page *page;
1434         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1435
1436         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1437         if (page || node != -1)
1438                 return page;
1439
1440         return get_any_partial(s, flags);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Move a page back to the lists.
1445  *
1446  * Must be called with the slab lock held.
1447  *
1448  * On exit the slab lock will have been dropped.
1449  */
1450 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1451         __releases(bitlock)
1452 {
1453         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1454
1455         __ClearPageSlubFrozen(page);
1456         if (page->inuse) {
1457
1458                 if (page->freelist) {
1459                         add_partial(n, page, tail);
1460                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1461                 } else {
1462                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1463                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1464                                 add_full(n, page);
1465                 }
1466                 slab_unlock(page);
1467         } else {
1468                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1469                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1470                         /*
1471                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1472                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1473                          * to come after the other slabs with objects in
1474                          * so that the others get filled first. That way the
1475                          * size of the partial list stays small.
1476                          *
1477                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1478                          * the partial list.
1479                          */
1480                         add_partial(n, page, 1);
1481                         slab_unlock(page);
1482                 } else {
1483                         slab_unlock(page);
1484                         stat(s, FREE_SLAB);
1485                         discard_slab(s, page);
1486                 }
1487         }
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Remove the cpu slab
1492  */
1493 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1494         __releases(bitlock)
1495 {
1496         struct page *page = c->page;
1497         int tail = 1;
1498
1499         if (page->freelist)
1500                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1501         /*
1502          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1503          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1504          * to occur.
1505          */
1506         while (unlikely(c->freelist)) {
1507                 void **object;
1508
1509                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1510
1511                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1512                 object = c->freelist;
1513                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1514
1515                 /* And put onto the regular freelist */
1516                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1517                 page->freelist = object;
1518                 page->inuse--;
1519         }
1520         c->page = NULL;
1521         unfreeze_slab(s, page, tail);
1522 }
1523
1524 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1525 {
1526         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1527         slab_lock(c->page);
1528         deactivate_slab(s, c);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Flush cpu slab.
1533  *
1534  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1535  */
1536 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1537 {
1538         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1539
1540         if (likely(c && c->page))
1541                 flush_slab(s, c);
1542 }
1543
1544 static void flush_cpu_slab(void *d)
1545 {
1546         struct kmem_cache *s = d;
1547
1548         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1549 }
1550
1551 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1552 {
1553         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1558  * locality expectations.
1559  */
1560 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1561 {
1562 #ifdef CONFIG_NUMA
1563         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1564                 return 0;
1565 #endif
1566         return 1;
1567 }
1568
1569 static int count_free(struct page *page)
1570 {
1571         return page->objects - page->inuse;
1572 }
1573
1574 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1575                                         int (*get_count)(struct page *))
1576 {
1577         unsigned long flags;
1578         unsigned long x = 0;
1579         struct page *page;
1580
1581         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1582         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1583                 x += get_count(page);
1584         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1585         return x;
1586 }
1587
1588 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1589 {
1590 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1591         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1592 #else
1593         return 0;
1594 #endif
1595 }
1596
1597 static noinline void
1598 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1599 {
1600         int node;
1601
1602         printk(KERN_WARNING
1603                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1604                 nid, gfpflags);
1605         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1606                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1607                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1608
1609         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1610                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1611                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1612
1613         for_each_online_node(node) {
1614                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1615                 unsigned long nr_slabs;
1616                 unsigned long nr_objs;
1617                 unsigned long nr_free;
1618
1619                 if (!n)
1620                         continue;
1621
1622                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1623                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1624                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1625
1626                 printk(KERN_WARNING
1627                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1628                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1629         }
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1634  * debugging duties.
1635  *
1636  * Interrupts are disabled.
1637  *
1638  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1639  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1640  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1641  *
1642  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1643  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1644  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1645  *
1646  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1647  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1648  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1649  */
1650 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1651                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1652 {
1653         void **object;
1654         struct page *new;
1655
1656         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1657         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1658
1659         if (!c->page)
1660                 goto new_slab;
1661
1662         slab_lock(c->page);
1663         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1664                 goto another_slab;
1665
1666         stat(s, ALLOC_REFILL);
1667
1668 load_freelist:
1669         object = c->page->freelist;
1670         if (unlikely(!object))
1671                 goto another_slab;
1672         if (kmem_cache_debug(s))
1673                 goto debug;
1674
1675         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1676         c->page->inuse = c->page->objects;
1677         c->page->freelist = NULL;
1678         c->node = page_to_nid(c->page);
1679 unlock_out:
1680         slab_unlock(c->page);
1681         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1682         return object;
1683
1684 another_slab:
1685         deactivate_slab(s, c);
1686
1687 new_slab:
1688         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1689         if (new) {
1690                 c->page = new;
1691                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1692                 goto load_freelist;
1693         }
1694
1695         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1696         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1697                 local_irq_enable();
1698
1699         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1700
1701         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1702                 local_irq_disable();
1703
1704         if (new) {
1705                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1706                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1707                 if (c->page)
1708                         flush_slab(s, c);
1709                 slab_lock(new);
1710                 __SetPageSlubFrozen(new);
1711                 c->page = new;
1712                 goto load_freelist;
1713         }
1714         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1715                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1716         return NULL;
1717 debug:
1718         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1719                 goto another_slab;
1720
1721         c->page->inuse++;
1722         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1723         c->node = NUMA_NO_NODE;
1724         goto unlock_out;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1729  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1730  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1731  *
1732  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1733  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1734  *
1735  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1736  */
1737 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1738                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1739 {
1740         void **object;
1741         struct kmem_cache_cpu *c;
1742         unsigned long flags;
1743
1744         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1745                 return NULL;
1746
1747         local_irq_save(flags);
1748         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1749         object = c->freelist;
1750         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1751
1752                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1753
1754         else {
1755                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1756                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1757         }
1758         local_irq_restore(flags);
1759
1760         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1761                 memset(object, 0, s->objsize);
1762
1763         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1764
1765         return object;
1766 }
1767
1768 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1769 {
1770         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1771
1772         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1777
1778 #ifdef CONFIG_TRACING
1779 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1780 {
1781         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1782         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
1783         return ret;
1784 }
1785 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
1786
1787 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1788 {
1789         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1790         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1791         return ret;
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_NUMA
1797 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1798 {
1799         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1800
1801         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1802                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1803
1804         return ret;
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1807
1808 #ifdef CONFIG_TRACING
1809 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
1810                                     gfp_t gfpflags,
1811                                     int node, size_t size)
1812 {
1813         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1814
1815         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
1816                            size, s->size, gfpflags, node);
1817         return ret;
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
1820 #endif
1821 #endif
1822
1823 /*
1824  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1825  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1826  *
1827  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1828  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1829  * handling required then we can return immediately.
1830  */
1831 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1832                         void *x, unsigned long addr)
1833 {
1834         void *prior;
1835         void **object = (void *)x;
1836
1837         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1838         slab_lock(page);
1839
1840         if (kmem_cache_debug(s))
1841                 goto debug;
1842
1843 checks_ok:
1844         prior = page->freelist;
1845         set_freepointer(s, object, prior);
1846         page->freelist = object;
1847         page->inuse--;
1848
1849         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1850                 stat(s, FREE_FROZEN);
1851                 goto out_unlock;
1852         }
1853
1854         if (unlikely(!page->inuse))
1855                 goto slab_empty;
1856
1857         /*
1858          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1859          * then add it.
1860          */
1861         if (unlikely(!prior)) {
1862                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1863                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1864         }
1865
1866 out_unlock:
1867         slab_unlock(page);
1868         return;
1869
1870 slab_empty:
1871         if (prior) {
1872                 /*
1873                  * Slab still on the partial list.
1874                  */
1875                 remove_partial(s, page);
1876                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1877         }
1878         slab_unlock(page);
1879         stat(s, FREE_SLAB);
1880         discard_slab(s, page);
1881         return;
1882
1883 debug:
1884         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1885                 goto out_unlock;
1886         goto checks_ok;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1891  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1892  *
1893  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1894  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1895  * the item before.
1896  *
1897  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1898  * with all sorts of special processing.
1899  */
1900 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1901                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1902 {
1903         void **object = (void *)x;
1904         struct kmem_cache_cpu *c;
1905         unsigned long flags;
1906
1907         slab_free_hook(s, x);
1908
1909         local_irq_save(flags);
1910         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1911
1912         slab_free_hook_irq(s, x);
1913
1914         if (likely(page == c->page && c->node != NUMA_NO_NODE)) {
1915                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1916                 c->freelist = object;
1917                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1918         } else
1919                 __slab_free(s, page, x, addr);
1920
1921         local_irq_restore(flags);
1922 }
1923
1924 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1925 {
1926         struct page *page;
1927
1928         page = virt_to_head_page(x);
1929
1930         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1931
1932         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1935
1936 /* Figure out on which slab page the object resides */
1937 static struct page *get_object_page(const void *x)
1938 {
1939         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1940
1941         if (!PageSlab(page))
1942                 return NULL;
1943
1944         return page;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1949  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1950  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1951  * another.
1952  *
1953  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1954  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1955  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1956  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1957  * locking overhead.
1958  */
1959
1960 /*
1961  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1962  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1963  * and increases the number of allocations possible without having to
1964  * take the list_lock.
1965  */
1966 static int slub_min_order;
1967 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1968 static int slub_min_objects;
1969
1970 /*
1971  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1972  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1973  */
1974 static int slub_nomerge;
1975
1976 /*
1977  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1978  *
1979  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1980  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1981  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1982  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1983  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1984  * would be wasted.
1985  *
1986  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1987  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1988  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1989  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1990  *
1991  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1992  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1993  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1994  * of space in favor of a small page order.
1995  *
1996  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1997  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1998  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1999  * the smallest order which will fit the object.
2000  */
2001 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2002                                 int max_order, int fract_leftover)
2003 {
2004         int order;
2005         int rem;
2006         int min_order = slub_min_order;
2007
2008         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2009                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2010
2011         for (order = max(min_order,
2012                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2013                         order <= max_order; order++) {
2014
2015                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2016
2017                 if (slab_size < min_objects * size)
2018                         continue;
2019
2020                 rem = slab_size % size;
2021
2022                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2023                         break;
2024
2025         }
2026
2027         return order;
2028 }
2029
2030 static inline int calculate_order(int size)
2031 {
2032         int order;
2033         int min_objects;
2034         int fraction;
2035         int max_objects;
2036
2037         /*
2038          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2039          * works by first attempting to generate a layout with
2040          * the best configuration and backing off gradually.
2041          *
2042          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2043          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2044          */
2045         min_objects = slub_min_objects;
2046         if (!min_objects)
2047                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2048         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2049         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2050
2051         while (min_objects > 1) {
2052                 fraction = 16;
2053                 while (fraction >= 4) {
2054                         order = slab_order(size, min_objects,
2055                                                 slub_max_order, fraction);
2056                         if (order <= slub_max_order)
2057                                 return order;
2058                         fraction /= 2;
2059                 }
2060                 min_objects--;
2061         }
2062
2063         /*
2064          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2065          * lets see if we can place a single object there.
2066          */
2067         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2068         if (order <= slub_max_order)
2069                 return order;
2070
2071         /*
2072          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2073          */
2074         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2075         if (order < MAX_ORDER)
2076                 return order;
2077         return -ENOSYS;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2082  */
2083 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2084                 unsigned long align, unsigned long size)
2085 {
2086         /*
2087          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2088          * suggestion if the object is sufficiently large.
2089          *
2090          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2091          * alignment though. If that is greater then use it.
2092          */
2093         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2094                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2095                 while (size <= ralign / 2)
2096                         ralign /= 2;
2097                 align = max(align, ralign);
2098         }
2099
2100         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2101                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2102
2103         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2104 }
2105
2106 static void
2107 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2108 {
2109         n->nr_partial = 0;
2110         spin_lock_init(&n->list_lock);
2111         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2112 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2113         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2114         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2115         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2116 #endif
2117 }
2118
2119 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2120 {
2121         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2122                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2123
2124         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2125
2126         return s->cpu_slab != NULL;
2127 }
2128
2129 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2130
2131 /*
2132  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2133  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2134  * possible.
2135  *
2136  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2137  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2138  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2139  */
2140 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2141 {
2142         struct page *page;
2143         struct kmem_cache_node *n;
2144         unsigned long flags;
2145
2146         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2147
2148         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2149
2150         BUG_ON(!page);
2151         if (page_to_nid(page) != node) {
2152                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2153                                 "node %d\n", node);
2154                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2155                                 "in order to be able to continue\n");
2156         }
2157
2158         n = page->freelist;
2159         BUG_ON(!n);
2160         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2161         page->inuse++;
2162         kmem_cache_node->node[node] = n;
2163 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2164         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2165         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2166 #endif
2167         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2168         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2169
2170         /*
2171          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2172          * so even though there cannot be a race this early in
2173          * the boot sequence, we still disable irqs.
2174          */
2175         local_irq_save(flags);
2176         add_partial(n, page, 0);
2177         local_irq_restore(flags);
2178 }
2179
2180 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2181 {
2182         int node;
2183
2184         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2185                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2186
2187                 if (n)
2188                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2189
2190                 s->node[node] = NULL;
2191         }
2192 }
2193
2194 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2195 {
2196         int node;
2197
2198         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2199                 struct kmem_cache_node *n;
2200
2201                 if (slab_state == DOWN) {
2202                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2203                         continue;
2204                 }
2205                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2206                                                 GFP_KERNEL, node);
2207
2208                 if (!n) {
2209                         free_kmem_cache_nodes(s);
2210                         return 0;
2211                 }
2212
2213                 s->node[node] = n;
2214                 init_kmem_cache_node(n, s);
2215         }
2216         return 1;
2217 }
2218
2219 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2220 {
2221         if (min < MIN_PARTIAL)
2222                 min = MIN_PARTIAL;
2223         else if (min > MAX_PARTIAL)
2224                 min = MAX_PARTIAL;
2225         s->min_partial = min;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2230  * a slab object.
2231  */
2232 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2233 {
2234         unsigned long flags = s->flags;
2235         unsigned long size = s->objsize;
2236         unsigned long align = s->align;
2237         int order;
2238
2239         /*
2240          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2241          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2242          * the possible location of the free pointer.
2243          */
2244         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2245
2246 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2247         /*
2248          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2249          * the slab may touch the object after free or before allocation
2250          * then we should never poison the object itself.
2251          */
2252         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2253                         !s->ctor)
2254                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2255         else
2256                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2257
2258
2259         /*
2260          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2261          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2262          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2263          */
2264         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2265                 size += sizeof(void *);
2266 #endif
2267
2268         /*
2269          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2270          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2271          */
2272         s->inuse = size;
2273
2274         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2275                 s->ctor)) {
2276                 /*
2277                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2278                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2279                  * kmem_cache_free.
2280                  *
2281                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2282                  * destructor or are poisoning the objects.
2283                  */
2284                 s->offset = size;
2285                 size += sizeof(void *);
2286         }
2287
2288 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2289         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2290                 /*
2291                  * Need to store information about allocs and frees after
2292                  * the object.
2293                  */
2294                 size += 2 * sizeof(struct track);
2295
2296         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2297                 /*
2298                  * Add some empty padding so that we can catch
2299                  * overwrites from earlier objects rather than let
2300                  * tracking information or the free pointer be
2301                  * corrupted if a user writes before the start
2302                  * of the object.
2303                  */
2304                 size += sizeof(void *);
2305 #endif
2306
2307         /*
2308          * Determine the alignment based on various parameters that the
2309          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2310          * on bootup.
2311          */
2312         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2313         s->align = align;
2314
2315         /*
2316          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2317          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2318          * each object to conform to the alignment.
2319          */
2320         size = ALIGN(size, align);
2321         s->size = size;
2322         if (forced_order >= 0)
2323                 order = forced_order;
2324         else
2325                 order = calculate_order(size);
2326
2327         if (order < 0)
2328                 return 0;
2329
2330         s->allocflags = 0;
2331         if (order)
2332                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2333
2334         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2335                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2336
2337         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2338                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2339
2340         /*
2341          * Determine the number of objects per slab
2342          */
2343         s->oo = oo_make(order, size);
2344         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2345         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2346                 s->max = s->oo;
2347
2348         return !!oo_objects(s->oo);
2349
2350 }
2351
2352 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2353                 const char *name, size_t size,
2354                 size_t align, unsigned long flags,
2355                 void (*ctor)(void *))
2356 {
2357         memset(s, 0, kmem_size);
2358         s->name = name;
2359         s->ctor = ctor;
2360         s->objsize = size;
2361         s->align = align;
2362         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2363
2364         if (!calculate_sizes(s, -1))
2365                 goto error;
2366         if (disable_higher_order_debug) {
2367                 /*
2368                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2369                  * order increased.
2370                  */
2371                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2372                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2373                         s->offset = 0;
2374                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2375                                 goto error;
2376                 }
2377         }
2378
2379         /*
2380          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2381          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2382          */
2383         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2384         s->refcount = 1;
2385 #ifdef CONFIG_NUMA
2386         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2387 #endif
2388         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2389                 goto error;
2390
2391         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2392                 return 1;
2393
2394         free_kmem_cache_nodes(s);
2395 error:
2396         if (flags & SLAB_PANIC)
2397                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2398                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2399                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2400                         s->offset, flags);
2401         return 0;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * Check if a given pointer is valid
2406  */
2407 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2408 {
2409         struct page *page;
2410
2411         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2412                 return 0;
2413
2414         page = get_object_page(object);
2415
2416         if (!page || s != page->slab)
2417                 /* No slab or wrong slab */
2418                 return 0;
2419
2420         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2421                 return 0;
2422
2423         /*
2424          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2425          * But this would be too expensive and it seems that the main
2426          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2427          * to a certain slab.
2428          */
2429         return 1;
2430 }
2431 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2432
2433 /*
2434  * Determine the size of a slab object
2435  */
2436 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2437 {
2438         return s->objsize;
2439 }
2440 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2441
2442 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2443 {
2444         return s->name;
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2447
2448 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2449                                                         const char *text)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2452         void *addr = page_address(page);
2453         void *p;
2454         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2455                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2456         if (!map)
2457                 return;
2458         slab_err(s, page, "%s", text);
2459         slab_lock(page);
2460         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2461                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2462
2463         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2464
2465                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2466                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2467                                                         p, p - addr);
2468                         print_tracking(s, p);
2469                 }
2470         }
2471         slab_unlock(page);
2472         kfree(map);
2473 #endif
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2478  */
2479 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2480 {
2481         unsigned long flags;
2482         struct page *page, *h;
2483
2484         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2485         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2486                 if (!page->inuse) {
2487                         __remove_partial(n, page);
2488                         discard_slab(s, page);
2489                 } else {
2490                         list_slab_objects(s, page,
2491                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2492                 }
2493         }
2494         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Release all resources used by a slab cache.
2499  */
2500 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2501 {
2502         int node;
2503
2504         flush_all(s);
2505         free_percpu(s->cpu_slab);
2506         /* Attempt to free all objects */
2507         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2508                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2509
2510                 free_partial(s, n);
2511                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2512                         return 1;
2513         }
2514         free_kmem_cache_nodes(s);
2515         return 0;
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2520  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2521  */
2522 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2523 {
2524         down_write(&slub_lock);
2525         s->refcount--;
2526         if (!s->refcount) {
2527                 list_del(&s->list);
2528                 if (kmem_cache_close(s)) {
2529                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2530                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2531                         dump_stack();
2532                 }
2533                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2534                         rcu_barrier();
2535                 sysfs_slab_remove(s);
2536         }
2537         up_write(&slub_lock);
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2540
2541 /********************************************************************
2542  *              Kmalloc subsystem
2543  *******************************************************************/
2544
2545 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2546 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2547
2548 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2549
2550 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2551 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2552 #endif
2553
2554 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2555 {
2556         get_option(&str, &slub_min_order);
2557
2558         return 1;
2559 }
2560
2561 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2562
2563 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2564 {
2565         get_option(&str, &slub_max_order);
2566         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2567
2568         return 1;
2569 }
2570
2571 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2572
2573 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2574 {
2575         get_option(&str, &slub_min_objects);
2576
2577         return 1;
2578 }
2579
2580 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2581
2582 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2583 {
2584         slub_nomerge = 1;
2585         return 1;
2586 }
2587
2588 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2589
2590 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2591                                                 int size, unsigned int flags)
2592 {
2593         struct kmem_cache *s;
2594
2595         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2596
2597         /*
2598          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2599          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2600          */
2601         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2602                                                                 flags, NULL))
2603                 goto panic;
2604
2605         list_add(&s->list, &slab_caches);
2606         return s;
2607
2608 panic:
2609         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2610         return NULL;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2615  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2616  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2617  * fls.
2618  */
2619 static s8 size_index[24] = {
2620         3,      /* 8 */
2621         4,      /* 16 */
2622         5,      /* 24 */
2623         5,      /* 32 */
2624         6,      /* 40 */
2625         6,      /* 48 */
2626         6,      /* 56 */
2627         6,      /* 64 */
2628         1,      /* 72 */
2629         1,      /* 80 */
2630         1,      /* 88 */
2631         1,      /* 96 */
2632         7,      /* 104 */
2633         7,      /* 112 */
2634         7,      /* 120 */
2635         7,      /* 128 */
2636         2,      /* 136 */
2637         2,      /* 144 */
2638         2,      /* 152 */
2639         2,      /* 160 */
2640         2,      /* 168 */
2641         2,      /* 176 */
2642         2,      /* 184 */
2643         2       /* 192 */
2644 };
2645
2646 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2647 {
2648         return (bytes - 1) / 8;
2649 }
2650
2651 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2652 {
2653         int index;
2654
2655         if (size <= 192) {
2656                 if (!size)
2657                         return ZERO_SIZE_PTR;
2658
2659                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2660         } else
2661                 index = fls(size - 1);
2662
2663 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2664         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2665                 return kmalloc_dma_caches[index];
2666
2667 #endif
2668         return kmalloc_caches[index];
2669 }
2670
2671 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2672 {
2673         struct kmem_cache *s;
2674         void *ret;
2675
2676         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2677                 return kmalloc_large(size, flags);
2678
2679         s = get_slab(size, flags);
2680
2681         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2682                 return s;
2683
2684         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2685
2686         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2687
2688         return ret;
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2691
2692 #ifdef CONFIG_NUMA
2693 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2694 {
2695         struct page *page;
2696         void *ptr = NULL;
2697
2698         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2699         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2700         if (page)
2701                 ptr = page_address(page);
2702
2703         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2704         return ptr;
2705 }
2706
2707 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2708 {
2709         struct kmem_cache *s;
2710         void *ret;
2711
2712         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2713                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2714
2715                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2716                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2717                                    flags, node);
2718
2719                 return ret;
2720         }
2721
2722         s = get_slab(size, flags);
2723
2724         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2725                 return s;
2726
2727         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2728
2729         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2730
2731         return ret;
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2734 #endif
2735
2736 size_t ksize(const void *object)
2737 {
2738         struct page *page;
2739         struct kmem_cache *s;
2740
2741         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2742                 return 0;
2743
2744         page = virt_to_head_page(object);
2745
2746         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2747                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2748                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2749         }
2750         s = page->slab;
2751
2752 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2753         /*
2754          * Debugging requires use of the padding between object
2755          * and whatever may come after it.
2756          */
2757         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2758                 return s->objsize;
2759
2760 #endif
2761         /*
2762          * If we have the need to store the freelist pointer
2763          * back there or track user information then we can
2764          * only use the space before that information.
2765          */
2766         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2767                 return s->inuse;
2768         /*
2769          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2770          */
2771         return s->size;
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2774
2775 void kfree(const void *x)
2776 {
2777         struct page *page;
2778         void *object = (void *)x;
2779
2780         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2781
2782         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2783                 return;
2784
2785         page = virt_to_head_page(x);
2786         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2787                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2788                 kmemleak_free(x);
2789                 put_page(page);
2790                 return;
2791         }
2792         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2793 }
2794 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2795
2796 /*
2797  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2798  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2799  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2800  * and thus they can be removed from the partial lists.
2801  *
2802  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2803  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2804  * are freed in them.
2805  */
2806 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2807 {
2808         int node;
2809         int i;
2810         struct kmem_cache_node *n;
2811         struct page *page;
2812         struct page *t;
2813         int objects = oo_objects(s->max);
2814         struct list_head *slabs_by_inuse =
2815                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2816         unsigned long flags;
2817
2818         if (!slabs_by_inuse)
2819                 return -ENOMEM;
2820
2821         flush_all(s);
2822         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2823                 n = get_node(s, node);
2824
2825                 if (!n->nr_partial)
2826                         continue;
2827
2828                 for (i = 0; i < objects; i++)
2829                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2830
2831                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2832
2833                 /*
2834                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2835                  *
2836                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2837                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2838                  */
2839                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2840                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2841                                 /*
2842                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2843                                  * may have freed the last object and be
2844                                  * waiting to release the slab.
2845                                  */
2846                                 __remove_partial(n, page);
2847                                 slab_unlock(page);
2848                                 discard_slab(s, page);
2849                         } else {
2850                                 list_move(&page->lru,
2851                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2852                         }
2853                 }
2854
2855                 /*
2856                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2857                  * first and the least used slabs at the end.
2858                  */
2859                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2860                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2861
2862                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2863         }
2864
2865         kfree(slabs_by_inuse);
2866         return 0;
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2869
2870 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2871 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2872 {
2873         struct kmem_cache *s;
2874
2875         down_read(&slub_lock);
2876         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2877                 kmem_cache_shrink(s);
2878         up_read(&slub_lock);
2879
2880         return 0;
2881 }
2882
2883 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2884 {
2885         struct kmem_cache_node *n;
2886         struct kmem_cache *s;
2887         struct memory_notify *marg = arg;
2888         int offline_node;
2889
2890         offline_node = marg->status_change_nid;
2891
2892         /*
2893          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2894          * for it yet.
2895          */
2896         if (offline_node < 0)
2897                 return;
2898
2899         down_read(&slub_lock);
2900         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2901                 n = get_node(s, offline_node);
2902                 if (n) {
2903                         /*
2904                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2905                          * that is going down. We were unable to free them,
2906                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2907                          * callback. So, we must fail.
2908                          */
2909                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2910
2911                         s->node[offline_node] = NULL;
2912                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2913                 }
2914         }
2915         up_read(&slub_lock);
2916 }
2917
2918 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2919 {
2920         struct kmem_cache_node *n;
2921         struct kmem_cache *s;
2922         struct memory_notify *marg = arg;
2923         int nid = marg->status_change_nid;
2924         int ret = 0;
2925
2926         /*
2927          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2928          * already created. Nothing to do.
2929          */
2930         if (nid < 0)
2931                 return 0;
2932
2933         /*
2934          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2935          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2936          * online.
2937          */
2938         down_read(&slub_lock);
2939         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2940                 /*
2941                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2942                  *      since memory is not yet available from the node that
2943                  *      is brought up.
2944                  */
2945                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2946                 if (!n) {
2947                         ret = -ENOMEM;
2948                         goto out;
2949                 }
2950                 init_kmem_cache_node(n, s);
2951                 s->node[nid] = n;
2952         }
2953 out:
2954         up_read(&slub_lock);
2955         return ret;
2956 }
2957
2958 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2959                                 unsigned long action, void *arg)
2960 {
2961         int ret = 0;
2962
2963         switch (action) {
2964         case MEM_GOING_ONLINE:
2965                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2966                 break;
2967         case MEM_GOING_OFFLINE:
2968                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2969                 break;
2970         case MEM_OFFLINE:
2971         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2972                 slab_mem_offline_callback(arg);
2973                 break;
2974         case MEM_ONLINE:
2975         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2976                 break;
2977         }
2978         if (ret)
2979                 ret = notifier_from_errno(ret);
2980         else
2981                 ret = NOTIFY_OK;
2982         return ret;
2983 }
2984
2985 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2986
2987 /********************************************************************
2988  *                      Basic setup of slabs
2989  *******************************************************************/
2990
2991 /*
2992  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2993  * the page allocator
2994  */
2995
2996 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2997 {
2998         int node;
2999
3000         list_add(&s->list, &slab_caches);
3001         s->refcount = -1;
3002
3003         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3004                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3005                 struct page *p;
3006
3007                 if (n) {
3008                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3009                                 p->slab = s;
3010
3011 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
3012                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3013                                 p->slab = s;
3014 #endif
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 void __init kmem_cache_init(void)
3020 {
3021         int i;
3022         int caches = 0;
3023         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3024         int order;
3025         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3026         unsigned long kmalloc_size;
3027
3028         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3029                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3030
3031         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3032         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3033         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3034         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3035
3036         /*
3037          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3038          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3039          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3040          */
3041         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3042
3043         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3044                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3045                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3046
3047         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3048
3049         /* Able to allocate the per node structures */
3050         slab_state = PARTIAL;
3051
3052         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3053         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3054                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3055         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3056         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3057
3058         /*
3059          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3060          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3061          * update any list pointers.
3062          */
3063         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3064
3065         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3066         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3067
3068         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3069
3070         caches++;
3071         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3072         caches++;
3073         /* Free temporary boot structure */
3074         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3075
3076         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3077
3078         /*
3079          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3080          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3081          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3082          *
3083          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3084          * handle the index determination for the smaller caches.
3085          *
3086          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3087          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3088          */
3089         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3090                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3091
3092         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3093                 int elem = size_index_elem(i);
3094                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3095                         break;
3096                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3097         }
3098
3099         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3100                 /*
3101                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3102                  * is 64 byte.
3103                  */
3104                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3105                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3106         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3107                 /*
3108                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3109                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3110                  * instead.
3111                  */
3112                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3113                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3114         }
3115
3116         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3117         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3118                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3119                 caches++;
3120         }
3121
3122         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3123                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3124                 caches++;
3125         }
3126
3127         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3128                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3129                 caches++;
3130         }
3131
3132         slab_state = UP;
3133
3134         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3135         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3136                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3137                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3138         }
3139
3140         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3141                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3142                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3143         }
3144
3145         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3146                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3147
3148                 BUG_ON(!s);
3149                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3150         }
3151
3152 #ifdef CONFIG_SMP
3153         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3154 #endif
3155
3156 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3157         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3158                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3159
3160                 if (s && s->size) {
3161                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3162                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3163
3164                         BUG_ON(!name);
3165                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3166                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3167                 }
3168         }
3169 #endif
3170         printk(KERN_INFO
3171                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3172                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3173                 caches, cache_line_size(),
3174                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3175                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3176 }
3177
3178 void __init kmem_cache_init_late(void)
3179 {
3180 }
3181
3182 /*
3183  * Find a mergeable slab cache
3184  */
3185 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3186 {
3187         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3188                 return 1;
3189
3190         if (s->ctor)
3191                 return 1;
3192
3193         /*
3194          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3195          */
3196         if (s->refcount < 0)
3197                 return 1;
3198
3199         return 0;
3200 }
3201
3202 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3203                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3204                 void (*ctor)(void *))
3205 {
3206         struct kmem_cache *s;
3207
3208         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3209                 return NULL;
3210
3211         if (ctor)
3212                 return NULL;
3213
3214         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3215         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3216         size = ALIGN(size, align);
3217         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3218
3219         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3220                 if (slab_unmergeable(s))
3221                         continue;
3222
3223                 if (size > s->size)
3224                         continue;
3225
3226                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3227                                 continue;
3228                 /*
3229                  * Check if alignment is compatible.
3230                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3231                  */
3232                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3233                         continue;
3234
3235                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3236                         continue;
3237
3238                 return s;
3239         }
3240         return NULL;
3241 }
3242
3243 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3244                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3245 {
3246         struct kmem_cache *s;
3247         char *n;
3248
3249         if (WARN_ON(!name))
3250                 return NULL;
3251
3252         down_write(&slub_lock);
3253         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3254         if (s) {
3255                 s->refcount++;
3256                 /*
3257                  * Adjust the object sizes so that we clear
3258                  * the complete object on kzalloc.
3259                  */
3260                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3261                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3262
3263                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3264                         s->refcount--;
3265                         goto err;
3266                 }
3267                 up_write(&slub_lock);
3268                 return s;
3269         }
3270
3271         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3272         if (!n)
3273                 goto err;
3274
3275         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3276         if (s) {
3277                 if (kmem_cache_open(s, n,
3278                                 size, align, flags, ctor)) {
3279                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3280                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3281                                 list_del(&s->list);
3282                                 kfree(n);
3283                                 kfree(s);
3284                                 goto err;
3285                         }
3286                         up_write(&slub_lock);
3287                         return s;
3288                 }
3289                 kfree(n);
3290                 kfree(s);
3291         }
3292 err:
3293         up_write(&slub_lock);
3294
3295         if (flags & SLAB_PANIC)
3296                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3297         else
3298                 s = NULL;
3299         return s;
3300 }
3301 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3302
3303 #ifdef CONFIG_SMP
3304 /*
3305  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3306  * necessary.
3307  */
3308 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3309                 unsigned long action, void *hcpu)
3310 {
3311         long cpu = (long)hcpu;
3312         struct kmem_cache *s;
3313         unsigned long flags;
3314
3315         switch (action) {
3316         case CPU_UP_CANCELED:
3317         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3318         case CPU_DEAD:
3319         case CPU_DEAD_FROZEN:
3320                 down_read(&slub_lock);
3321                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3322                         local_irq_save(flags);
3323                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3324                         local_irq_restore(flags);
3325                 }
3326                 up_read(&slub_lock);
3327                 break;
3328         default:
3329                 break;
3330         }
3331         return NOTIFY_OK;
3332 }
3333
3334 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3335         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3336 };
3337
3338 #endif
3339
3340 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3341 {
3342         struct kmem_cache *s;
3343         void *ret;
3344
3345         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3346                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3347
3348         s = get_slab(size, gfpflags);
3349
3350         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3351                 return s;
3352
3353         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3354
3355         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3356         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3357
3358         return ret;
3359 }
3360
3361 #ifdef CONFIG_NUMA
3362 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3363                                         int node, unsigned long caller)
3364 {
3365         struct kmem_cache *s;
3366         void *ret;
3367
3368         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3369                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3370
3371                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3372                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3373                                    gfpflags, node);
3374
3375                 return ret;
3376         }
3377
3378         s = get_slab(size, gfpflags);
3379
3380         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3381                 return s;
3382
3383         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3384
3385         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3386         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3387
3388         return ret;
3389 }
3390 #endif
3391
3392 #ifdef CONFIG_SYSFS
3393 static int count_inuse(struct page *page)
3394 {
3395         return page->inuse;
3396 }
3397
3398 static int count_total(struct page *page)
3399 {
3400         return page->objects;
3401 }
3402 #endif
3403
3404 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3405 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3406                                                 unsigned long *map)
3407 {
3408         void *p;
3409         void *addr = page_address(page);
3410
3411         if (!check_slab(s, page) ||
3412                         !on_freelist(s, page, NULL))
3413                 return 0;
3414
3415         /* Now we know that a valid freelist exists */
3416         bitmap_zero(map, page->objects);
3417
3418         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3419                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3420                 if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3421                         return 0;
3422         }
3423
3424         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3425                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3426                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3427                                 return 0;
3428         return 1;
3429 }
3430
3431 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3432                                                 unsigned long *map)
3433 {
3434         if (slab_trylock(page)) {
3435                 validate_slab(s, page, map);
3436                 slab_unlock(page);
3437         } else
3438                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3439                         s->name, page);
3440 }
3441
3442 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3443                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3444 {
3445         unsigned long count = 0;
3446         struct page *page;
3447         unsigned long flags;
3448
3449         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3450
3451         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3452                 validate_slab_slab(s, page, map);
3453                 count++;
3454         }
3455         if (count != n->nr_partial)
3456                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3457                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3458
3459         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3460                 goto out;
3461
3462         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3463                 validate_slab_slab(s, page, map);
3464                 count++;
3465         }
3466         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3467                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3468                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3469                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3470
3471 out:
3472         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3473         return count;
3474 }
3475
3476 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3477 {
3478         int node;
3479         unsigned long count = 0;
3480         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3481                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3482
3483         if (!map)
3484                 return -ENOMEM;
3485
3486         flush_all(s);
3487         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3488                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3489
3490                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3491         }
3492         kfree(map);
3493         return count;
3494 }
3495 /*
3496  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3497  * and freed.
3498  */
3499
3500 struct location {
3501         unsigned long count;
3502         unsigned long addr;
3503         long long sum_time;
3504         long min_time;
3505         long max_time;
3506         long min_pid;
3507         long max_pid;
3508         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3509         nodemask_t nodes;
3510 };
3511
3512 struct loc_track {
3513         unsigned long max;
3514         unsigned long count;
3515         struct location *loc;
3516 };
3517
3518 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3519 {
3520         if (t->max)
3521                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3522                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3523 }
3524
3525 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3526 {
3527         struct location *l;
3528         int order;
3529
3530         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3531
3532         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3533         if (!l)
3534                 return 0;
3535
3536         if (t->count) {
3537                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3538                 free_loc_track(t);
3539         }
3540         t->max = max;
3541         t->loc = l;
3542         return 1;
3543 }
3544
3545 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3546                                 const struct track *track)
3547 {
3548         long start, end, pos;
3549         struct location *l;
3550         unsigned long caddr;
3551         unsigned long age = jiffies - track->when;
3552
3553         start = -1;
3554         end = t->count;
3555
3556         for ( ; ; ) {
3557                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3558
3559                 /*
3560                  * There is nothing at "end". If we end up there
3561                  * we need to add something to before end.
3562                  */
3563                 if (pos == end)
3564                         break;
3565
3566                 caddr = t->loc[pos].addr;
3567                 if (track->addr == caddr) {
3568
3569                         l = &t->loc[pos];
3570                         l->count++;
3571                         if (track->when) {
3572                                 l->sum_time += age;
3573                                 if (age < l->min_time)
3574                                         l->min_time = age;
3575                                 if (age > l->max_time)
3576                                         l->max_time = age;
3577
3578                                 if (track->pid < l->min_pid)
3579                                         l->min_pid = track->pid;
3580                                 if (track->pid > l->max_pid)
3581                                         l->max_pid = track->pid;
3582
3583                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3584                                                 to_cpumask(l->cpus));
3585                         }
3586                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3587                         return 1;
3588                 }
3589
3590                 if (track->addr < caddr)
3591                         end = pos;
3592                 else
3593                         start = pos;
3594         }
3595
3596         /*
3597          * Not found. Insert new tracking element.
3598          */
3599         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3600                 return 0;
3601
3602         l = t->loc + pos;
3603         if (pos < t->count)
3604                 memmove(l + 1, l,
3605                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3606         t->count++;
3607         l->count = 1;
3608         l->addr = track->addr;
3609         l->sum_time = age;
3610         l->min_time = age;
3611         l->max_time = age;
3612         l->min_pid = track->pid;
3613         l->max_pid = track->pid;
3614         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3615         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3616         nodes_clear(l->nodes);
3617         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3618         return 1;
3619 }
3620
3621 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3622                 struct page *page, enum track_item alloc,
3623                 unsigned long *map)
3624 {
3625         void *addr = page_address(page);
3626         void *p;
3627
3628         bitmap_zero(map, page->objects);
3629         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3630                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3631
3632         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3633                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3634                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3635 }
3636
3637 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3638                                         enum track_item alloc)
3639 {
3640         int len = 0;
3641         unsigned long i;
3642         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3643         int node;
3644         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3645                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3646
3647         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3648                                      GFP_TEMPORARY)) {
3649                 kfree(map);
3650                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3651         }
3652         /* Push back cpu slabs */
3653         flush_all(s);
3654
3655         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3656                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3657                 unsigned long flags;
3658                 struct page *page;
3659
3660                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3661                         continue;
3662
3663                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3664                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3665                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3666                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3667                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3668                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3669         }
3670
3671         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3672                 struct location *l = &t.loc[i];
3673
3674                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3675                         break;
3676                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3677
3678                 if (l->addr)
3679                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3680                 else
3681                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3682
3683                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3684                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3685                                 l->min_time,
3686                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3687                                 l->max_time);
3688                 } else
3689                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3690                                 l->min_time);
3691
3692                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3693                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3694                                 l->min_pid, l->max_pid);
3695                 else
3696                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3697                                 l->min_pid);
3698
3699                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3700                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3701                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3702                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3703                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3704                                                  to_cpumask(l->cpus));
3705                 }
3706
3707                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3708                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3709                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3710                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3711                                         l->nodes);
3712                 }
3713
3714                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3715         }
3716
3717         free_loc_track(&t);
3718         kfree(map);
3719         if (!t.count)
3720                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3721         return len;
3722 }
3723 #endif
3724
3725 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3726 static void resiliency_test(void)
3727 {
3728         u8 *p;
3729
3730         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3731
3732         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3733         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3734         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3735
3736         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3737         p[16] = 0x12;
3738         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3739                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3740
3741         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3742
3743         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3744         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3745         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3746         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3747                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3748         printk(KERN_ERR
3749                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3750
3751         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3752         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3753         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3754         *p = 0x56;
3755         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3756                                                                         p);
3757         printk(KERN_ERR
3758                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3759         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3760
3761         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3762         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3763         kfree(p);
3764         *p = 0x78;
3765         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3766         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3767
3768         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3769         kfree(p);
3770         p[50] = 0x9a;
3771         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3772                         p);
3773         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3774
3775         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3776         kfree(p);
3777         p[512] = 0xab;
3778         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3779         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3780 }
3781 #else
3782 #ifdef CONFIG_SYSFS
3783 static void resiliency_test(void) {};
3784 #endif
3785 #endif
3786
3787 #ifdef CONFIG_SYSFS
3788 enum slab_stat_type {
3789         SL_ALL,                 /* All slabs */
3790         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3791         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3792         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3793         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3794 };
3795
3796 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3797 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3798 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3799 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3800 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3801
3802 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3803                             char *buf, unsigned long flags)
3804 {
3805         unsigned long total = 0;
3806         int node;
3807         int x;
3808         unsigned long *nodes;
3809         unsigned long *per_cpu;
3810
3811         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3812         if (!nodes)
3813                 return -ENOMEM;
3814         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3815
3816         if (flags & SO_CPU) {
3817                 int cpu;
3818
3819                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3820                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3821
3822                         if (!c || c->node < 0)
3823                                 continue;
3824
3825                         if (c->page) {
3826                                         if (flags & SO_TOTAL)
3827                                                 x = c->page->objects;
3828                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3829                                         x = c->page->inuse;
3830                                 else
3831                                         x = 1;
3832
3833                                 total += x;
3834                                 nodes[c->node] += x;
3835                         }
3836                         per_cpu[c->node]++;
3837                 }
3838         }
3839
3840         down_read(&slub_lock);
3841 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3842         if (flags & SO_ALL) {
3843                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3844                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3845
3846                 if (flags & SO_TOTAL)
3847                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3848                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3849                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3850                                 count_partial(n, count_free);
3851
3852                         else
3853                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3854                         total += x;
3855                         nodes[node] += x;
3856                 }
3857
3858         } else
3859 #endif
3860         if (flags & SO_PARTIAL) {
3861                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3862                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3863
3864                         if (flags & SO_TOTAL)
3865                                 x = count_partial(n, count_total);
3866                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3867                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3868                         else
3869                                 x = n->nr_partial;
3870                         total += x;
3871                         nodes[node] += x;
3872                 }
3873         }
3874         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3875 #ifdef CONFIG_NUMA
3876         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3877                 if (nodes[node])
3878                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3879                                         node, nodes[node]);
3880 #endif
3881         up_read(&slub_lock);
3882         kfree(nodes);
3883         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3884 }
3885
3886 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3887 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3888 {
3889         int node;
3890
3891         for_each_online_node(node) {
3892                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3893
3894                 if (!n)
3895                         continue;
3896
3897                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3898                         return 1;
3899         }
3900         return 0;
3901 }
3902 #endif
3903
3904 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3905 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3906
3907 struct slab_attribute {
3908         struct attribute attr;
3909         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3910         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3911 };
3912
3913 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3914         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3915
3916 #define SLAB_ATTR(_name) \
3917         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3918         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3919
3920 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3921 {
3922         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3923 }
3924 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3925
3926 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3927 {
3928         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3929 }
3930 SLAB_ATTR_RO(align);
3931
3932 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3933 {
3934         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3935 }
3936 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3937
3938 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3939 {
3940         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3941 }
3942 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3943
3944 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3945                                 const char *buf, size_t length)
3946 {
3947         unsigned long order;
3948         int err;
3949
3950         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3951         if (err)
3952                 return err;
3953
3954         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3955                 return -EINVAL;
3956
3957         calculate_sizes(s, order);
3958         return length;
3959 }
3960
3961 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3962 {
3963         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3964 }
3965 SLAB_ATTR(order);
3966
3967 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3968 {
3969         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3970 }
3971
3972 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3973                                  size_t length)
3974 {
3975         unsigned long min;
3976         int err;
3977
3978         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3979         if (err)
3980                 return err;
3981
3982         set_min_partial(s, min);
3983         return length;
3984 }
3985 SLAB_ATTR(min_partial);
3986
3987 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3988 {
3989         if (s->ctor) {
3990                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3991
3992                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3993         }
3994         return 0;
3995 }
3996 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3997
3998 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3999 {
4000         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4001 }
4002 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4003
4004 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4007 }
4008 SLAB_ATTR_RO(partial);
4009
4010 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4013 }
4014 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4015
4016 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4017 {
4018         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4019 }
4020 SLAB_ATTR_RO(objects);
4021
4022 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4023 {
4024         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4025 }
4026 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4027
4028 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4029 {
4030         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4031 }
4032
4033 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4034                                 const char *buf, size_t length)
4035 {
4036         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4037         if (buf[0] == '1')
4038                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4039         return length;
4040 }
4041 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4042
4043 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4044 {
4045         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4046 }
4047 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4048
4049 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4050 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4051 {
4052         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4053 }
4054 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4055 #endif
4056
4057 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4058 {
4059         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4060 }
4061 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4062
4063 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4064 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4065 {
4066         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4067 }
4068 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4069
4070 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4071 {
4072         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4073 }
4074 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4075
4076 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4077 {
4078         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4079 }
4080
4081 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4082                                 const char *buf, size_t length)
4083 {
4084         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4085         if (buf[0] == '1')
4086                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4087         return length;
4088 }
4089 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4090
4091 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4092 {
4093         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4094 }
4095
4096 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4097                                                         size_t length)
4098 {
4099         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4100         if (buf[0] == '1')
4101                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4102         return length;
4103 }
4104 SLAB_ATTR(trace);
4105
4106 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4107 {
4108         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4109 }
4110
4111 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4112                                 const char *buf, size_t length)
4113 {
4114         if (any_slab_objects(s))
4115                 return -EBUSY;
4116
4117         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4118         if (buf[0] == '1')
4119                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4120         calculate_sizes(s, -1);
4121         return length;
4122 }
4123 SLAB_ATTR(red_zone);
4124
4125 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4126 {
4127         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4128 }
4129
4130 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4131                                 const char *buf, size_t length)
4132 {
4133         if (any_slab_objects(s))
4134                 return -EBUSY;
4135
4136         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4137         if (buf[0] == '1')
4138                 s->flags |= SLAB_POISON;
4139         calculate_sizes(s, -1);
4140         return length;
4141 }
4142 SLAB_ATTR(poison);
4143
4144 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4145 {
4146         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4147 }
4148
4149 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4150                                 const char *buf, size_t length)
4151 {
4152         if (any_slab_objects(s))
4153                 return -EBUSY;
4154
4155         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4156         if (buf[0] == '1')
4157                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4158         calculate_sizes(s, -1);
4159         return length;
4160 }
4161 SLAB_ATTR(store_user);
4162
4163 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4164 {
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4169                         const char *buf, size_t length)
4170 {
4171         int ret = -EINVAL;
4172
4173         if (buf[0] == '1') {
4174                 ret = validate_slab_cache(s);
4175                 if (ret >= 0)
4176                         ret = length;
4177         }
4178         return ret;
4179 }
4180 SLAB_ATTR(validate);
4181
4182 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4183 {
4184         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4185                 return -ENOSYS;
4186         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4187 }
4188 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4189
4190 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4191 {
4192         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4193                 return -ENOSYS;
4194         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4195 }
4196 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4197 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4198
4199 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4200 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4201 {
4202         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4203 }
4204
4205 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4206                                                         size_t length)
4207 {
4208         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4209         if (buf[0] == '1')
4210                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4211         return length;
4212 }
4213 SLAB_ATTR(failslab);
4214 #endif
4215
4216 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4217 {
4218         return 0;
4219 }
4220
4221 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4222                         const char *buf, size_t length)
4223 {
4224         if (buf[0] == '1') {
4225                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4226
4227                 if (rc)
4228                         return rc;
4229         } else
4230                 return -EINVAL;
4231         return length;
4232 }
4233 SLAB_ATTR(shrink);
4234
4235 #ifdef CONFIG_NUMA
4236 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4237 {
4238         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4239 }
4240
4241 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4242                                 const char *buf, size_t length)
4243 {
4244         unsigned long ratio;
4245         int err;
4246
4247         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4248         if (err)
4249                 return err;
4250
4251         if (ratio <= 100)
4252                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4253
4254         return length;
4255 }
4256 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4257 #endif
4258
4259 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4260 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4261 {
4262         unsigned long sum  = 0;
4263         int cpu;
4264         int len;
4265         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4266
4267         if (!data)
4268                 return -ENOMEM;
4269
4270         for_each_online_cpu(cpu) {
4271                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4272
4273                 data[cpu] = x;
4274                 sum += x;
4275         }
4276
4277         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4278
4279 #ifdef CONFIG_SMP
4280         for_each_online_cpu(cpu) {
4281                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4282                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4283         }
4284 #endif
4285         kfree(data);
4286         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4287 }
4288
4289 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4290 {
4291         int cpu;
4292
4293         for_each_online_cpu(cpu)
4294                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4295 }
4296
4297 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4298 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4299 {                                                               \
4300         return show_stat(s, buf, si);                           \
4301 }                                                               \
4302 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4303                                 const char *buf, size_t length) \
4304 {                                                               \
4305         if (buf[0] != '0')                                      \
4306                 return -EINVAL;                                 \
4307         clear_stat(s, si);                                      \
4308         return length;                                          \
4309 }                                                               \
4310 SLAB_ATTR(text);                                                \
4311
4312 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4313 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4314 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4315 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4316 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4317 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4318 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4319 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4320 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4321 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4322 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4323 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4324 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4325 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4326 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4327 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4328 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4329 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4330 #endif
4331
4332 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4333         &slab_size_attr.attr,
4334         &object_size_attr.attr,
4335         &objs_per_slab_attr.attr,
4336         &order_attr.attr,
4337         &min_partial_attr.attr,
4338         &objects_attr.attr,
4339         &objects_partial_attr.attr,
4340         &partial_attr.attr,
4341         &cpu_slabs_attr.attr,
4342         &ctor_attr.attr,
4343         &aliases_attr.attr,
4344         &align_attr.attr,
4345         &hwcache_align_attr.attr,
4346         &reclaim_account_attr.attr,
4347         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4348         &shrink_attr.attr,
4349 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4350         &total_objects_attr.attr,
4351         &slabs_attr.attr,
4352         &sanity_checks_attr.attr,
4353         &trace_attr.attr,
4354         &red_zone_attr.attr,
4355         &poison_attr.attr,
4356         &store_user_attr.attr,
4357         &validate_attr.attr,
4358         &alloc_calls_attr.attr,
4359         &free_calls_attr.attr,
4360 #endif
4361 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4362         &cache_dma_attr.attr,
4363 #endif
4364 #ifdef CONFIG_NUMA
4365         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4366 #endif
4367 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4368         &alloc_fastpath_attr.attr,
4369         &alloc_slowpath_attr.attr,
4370         &free_fastpath_attr.attr,
4371         &free_slowpath_attr.attr,
4372         &free_frozen_attr.attr,
4373         &free_add_partial_attr.attr,
4374         &free_remove_partial_attr.attr,
4375         &alloc_from_partial_attr.attr,
4376         &alloc_slab_attr.attr,
4377         &alloc_refill_attr.attr,
4378         &free_slab_attr.attr,
4379         &cpuslab_flush_attr.attr,
4380         &deactivate_full_attr.attr,
4381         &deactivate_empty_attr.attr,
4382         &deactivate_to_head_attr.attr,
4383         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4384         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4385         &order_fallback_attr.attr,
4386 #endif
4387 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4388         &failslab_attr.attr,
4389 #endif
4390
4391         NULL
4392 };
4393
4394 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4395         .attrs = slab_attrs,
4396 };
4397
4398 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4399                                 struct attribute *attr,
4400                                 char *buf)
4401 {
4402         struct slab_attribute *attribute;
4403         struct kmem_cache *s;
4404         int err;
4405
4406         attribute = to_slab_attr(attr);
4407         s = to_slab(kobj);
4408
4409         if (!attribute->show)
4410                 return -EIO;
4411
4412         err = attribute->show(s, buf);
4413
4414         return err;
4415 }
4416
4417 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4418                                 struct attribute *attr,
4419                                 const char *buf, size_t len)
4420 {
4421         struct slab_attribute *attribute;
4422         struct kmem_cache *s;
4423         int err;
4424
4425         attribute = to_slab_attr(attr);
4426         s = to_slab(kobj);
4427
4428         if (!attribute->store)
4429                 return -EIO;
4430
4431         err = attribute->store(s, buf, len);
4432
4433         return err;
4434 }
4435
4436 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4437 {
4438         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4439
4440         kfree(s->name);
4441         kfree(s);
4442 }
4443
4444 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4445         .show = slab_attr_show,
4446         .store = slab_attr_store,
4447 };
4448
4449 static struct kobj_type slab_ktype = {
4450         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4451         .release = kmem_cache_release
4452 };
4453
4454 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4455 {
4456         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4457
4458         if (ktype == &slab_ktype)
4459                 return 1;
4460         return 0;
4461 }
4462
4463 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4464         .filter = uevent_filter,
4465 };
4466
4467 static struct kset *slab_kset;
4468
4469 #define ID_STR_LENGTH 64
4470
4471 /* Create a unique string id for a slab cache:
4472  *
4473  * Format       :[flags-]size
4474  */
4475 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4476 {
4477         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4478         char *p = name;
4479
4480         BUG_ON(!name);
4481
4482         *p++ = ':';
4483         /*
4484          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4485          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4486          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4487          * are matched during merging to guarantee that the id is
4488          * unique.
4489          */
4490         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4491                 *p++ = 'd';
4492         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4493                 *p++ = 'a';
4494         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4495                 *p++ = 'F';
4496         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4497                 *p++ = 't';
4498         if (p != name + 1)
4499                 *p++ = '-';
4500         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4501         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4502         return name;
4503 }
4504
4505 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4506 {
4507         int err;
4508         const char *name;
4509         int unmergeable;
4510
4511         if (slab_state < SYSFS)
4512                 /* Defer until later */
4513                 return 0;
4514
4515         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4516         if (unmergeable) {
4517                 /*
4518                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4519                  * This is typically the case for debug situations. In that
4520                  * case we can catch duplicate names easily.
4521                  */
4522                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4523                 name = s->name;
4524         } else {
4525                 /*
4526                  * Create a unique name for the slab as a target
4527                  * for the symlinks.
4528                  */
4529                 name = create_unique_id(s);
4530         }
4531
4532         s->kobj.kset = slab_kset;
4533         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4534         if (err) {
4535                 kobject_put(&s->kobj);
4536                 return err;
4537         }
4538
4539         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4540         if (err) {
4541                 kobject_del(&s->kobj);
4542                 kobject_put(&s->kobj);
4543                 return err;
4544         }
4545         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4546         if (!unmergeable) {
4547                 /* Setup first alias */
4548                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4549                 kfree(name);
4550         }
4551         return 0;
4552 }
4553
4554 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4555 {
4556         if (slab_state < SYSFS)
4557                 /*
4558                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4559                  * cache from sysfs.
4560                  */
4561                 return;
4562
4563         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4564         kobject_del(&s->kobj);
4565         kobject_put(&s->kobj);
4566 }
4567
4568 /*
4569  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4570  * available lest we lose that information.
4571  */
4572 struct saved_alias {
4573         struct kmem_cache *s;
4574         const char *name;
4575         struct saved_alias *next;
4576 };
4577
4578 static struct saved_alias *alias_list;
4579
4580 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4581 {
4582         struct saved_alias *al;
4583
4584         if (slab_state == SYSFS) {
4585                 /*
4586                  * If we have a leftover link then remove it.
4587                  */
4588                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4589                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4590         }
4591
4592         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4593         if (!al)
4594                 return -ENOMEM;
4595
4596         al->s = s;
4597         al->name = name;
4598         al->next = alias_list;
4599         alias_list = al;
4600         return 0;
4601 }
4602
4603 static int __init slab_sysfs_init(void)
4604 {
4605         struct kmem_cache *s;
4606         int err;
4607
4608         down_write(&slub_lock);
4609
4610         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4611         if (!slab_kset) {
4612                 up_write(&slub_lock);
4613                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4614                 return -ENOSYS;
4615         }
4616
4617         slab_state = SYSFS;
4618
4619         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4620                 err = sysfs_slab_add(s);
4621                 if (err)
4622                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4623                                                 " to sysfs\n", s->name);
4624         }
4625
4626         while (alias_list) {
4627                 struct saved_alias *al = alias_list;
4628
4629                 alias_list = alias_list->next;
4630                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4631                 if (err)
4632                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4633                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4634                 kfree(al);
4635         }
4636
4637         up_write(&slub_lock);
4638         resiliency_test();
4639         return 0;
4640 }
4641
4642 __initcall(slab_sysfs_init);
4643 #endif /* CONFIG_SYSFS */
4644
4645 /*
4646  * The /proc/slabinfo ABI
4647  */
4648 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4649 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4650 {
4651         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4652         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4653                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4654         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4655         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4656         seq_putc(m, '\n');
4657 }
4658
4659 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4660 {
4661         loff_t n = *pos;
4662
4663         down_read(&slub_lock);
4664         if (!n)
4665                 print_slabinfo_header(m);
4666
4667         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4668 }
4669
4670 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4671 {
4672         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4673 }
4674
4675 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4676 {
4677         up_read(&slub_lock);
4678 }
4679
4680 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4681 {
4682         unsigned long nr_partials = 0;
4683         unsigned long nr_slabs = 0;
4684         unsigned long nr_inuse = 0;
4685         unsigned long nr_objs = 0;
4686         unsigned long nr_free = 0;
4687         struct kmem_cache *s;
4688         int node;
4689
4690         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4691
4692         for_each_online_node(node) {
4693                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4694
4695                 if (!n)
4696                         continue;
4697
4698                 nr_partials += n->nr_partial;
4699                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4700                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4701                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4702         }
4703
4704         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4705
4706         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4707                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4708                    (1 << oo_order(s->oo)));
4709         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4710         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4711                    0UL);
4712         seq_putc(m, '\n');
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4717         .start = s_start,
4718         .next = s_next,
4719         .stop = s_stop,
4720         .show = s_show,
4721 };
4722
4723 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4724 {
4725         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4726 }
4727
4728 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4729         .open           = slabinfo_open,
4730         .read           = seq_read,
4731         .llseek         = seq_lseek,
4732         .release        = seq_release,
4733 };
4734
4735 static int __init slab_proc_init(void)
4736 {
4737         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4738         return 0;
4739 }
4740 module_init(slab_proc_init);
4741 #endif /* CONFIG_SLABINFO */