Merge branch 'tracing/core-v2' into tracing-for-linus
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <trace/kmemtrace.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/cpuset.h>
22 #include <linux/mempolicy.h>
23 #include <linux/ctype.h>
24 #include <linux/debugobjects.h>
25 #include <linux/kallsyms.h>
26 #include <linux/memory.h>
27 #include <linux/math64.h>
28 #include <linux/fault-inject.h>
29
30 /*
31  * Lock order:
32  *   1. slab_lock(page)
33  *   2. slab->list_lock
34  *
35  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
36  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
37  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
38  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
39  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
40  *   the page_struct of the slab.
41  *
42  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
43  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
44  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
45  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
46  *   modified without taking the list lock).
47  *
48  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
49  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
50  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
51  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
52  *   the list lock.
53  *
54  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
55  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
56  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
57  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
58  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
59  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
60  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
61  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
62  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
63  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
64  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
65  *   no danger of cacheline contention.
66  *
67  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
68  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
69  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
70  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
71  *
72  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
73  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
74  *
75  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
76  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
77  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
78  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
79  * cannot scan all objects.
80  *
81  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
82  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
83  * fast frees and allocs.
84  *
85  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
86  *
87  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
88  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
89  *                      such as satisfying allocations for a specific
90  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
91  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
92  *                      list operations. It is up to the processor holding
93  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
94  *                      when the slab is no longer needed.
95  *
96  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
97  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
98  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
99  *                      freelist that allows lockless access to
100  *                      free objects in addition to the regular freelist
101  *                      that requires the slab lock.
102  *
103  * PageError            Slab requires special handling due to debug
104  *                      options set. This moves slab handling out of
105  *                      the fast path and disables lockless freelists.
106  */
107
108 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
109 #define SLABDEBUG 1
110 #else
111 #define SLABDEBUG 0
112 #endif
113
114 /*
115  * Issues still to be resolved:
116  *
117  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
118  *
119  * - Variable sizing of the per node arrays
120  */
121
122 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
123 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
124
125 /*
126  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
127  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
128  */
129 #define MIN_PARTIAL 5
130
131 /*
132  * Maximum number of desirable partial slabs.
133  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
134  * sort the partial list by the number of objects in the.
135  */
136 #define MAX_PARTIAL 10
137
138 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
139                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
140
141 /*
142  * Set of flags that will prevent slab merging
143  */
144 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
145                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
146
147 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
148                 SLAB_CACHE_DMA)
149
150 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
156 #endif
157
158 #define OO_SHIFT        16
159 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
160 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
161
162 /* Internal SLUB flags */
163 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
164 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
165
166 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
167
168 #ifdef CONFIG_SMP
169 static struct notifier_block slab_notifier;
170 #endif
171
172 static enum {
173         DOWN,           /* No slab functionality available */
174         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
175         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
176         SYSFS           /* Sysfs up */
177 } slab_state = DOWN;
178
179 /* A list of all slab caches on the system */
180 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
181 static LIST_HEAD(slab_caches);
182
183 /*
184  * Tracking user of a slab.
185  */
186 struct track {
187         unsigned long addr;     /* Called from address */
188         int cpu;                /* Was running on cpu */
189         int pid;                /* Pid context */
190         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
191 };
192
193 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
194
195 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
196 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
197 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
198 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
199
200 #else
201 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
202 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
203                                                         { return 0; }
204 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
205 {
206         kfree(s);
207 }
208
209 #endif
210
211 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
212 {
213 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
214         c->stat[si]++;
215 #endif
216 }
217
218 /********************************************************************
219  *                      Core slab cache functions
220  *******************************************************************/
221
222 int slab_is_available(void)
223 {
224         return slab_state >= UP;
225 }
226
227 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
228 {
229 #ifdef CONFIG_NUMA
230         return s->node[node];
231 #else
232         return &s->local_node;
233 #endif
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         return s->cpu_slab[cpu];
240 #else
241         return &s->cpu_slab;
242 #endif
243 }
244
245 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
246 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
247                                 struct page *page, const void *object)
248 {
249         void *base;
250
251         if (!object)
252                 return 1;
253
254         base = page_address(page);
255         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
256                 (object - base) % s->size) {
257                 return 0;
258         }
259
260         return 1;
261 }
262
263 /*
264  * Slow version of get and set free pointer.
265  *
266  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
267  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
268  * from the page struct.
269  */
270 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
271 {
272         return *(void **)(object + s->offset);
273 }
274
275 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
276 {
277         *(void **)(object + s->offset) = fp;
278 }
279
280 /* Loop over all objects in a slab */
281 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
282         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
283                         __p += (__s)->size)
284
285 /* Scan freelist */
286 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
287         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
288
289 /* Determine object index from a given position */
290 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
291 {
292         return (p - addr) / s->size;
293 }
294
295 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
296                                                 unsigned long size)
297 {
298         struct kmem_cache_order_objects x = {
299                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
300         };
301
302         return x;
303 }
304
305 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
306 {
307         return x.x >> OO_SHIFT;
308 }
309
310 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
311 {
312         return x.x & OO_MASK;
313 }
314
315 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
316 /*
317  * Debug settings:
318  */
319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
320 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
321 #else
322 static int slub_debug;
323 #endif
324
325 static char *slub_debug_slabs;
326
327 /*
328  * Object debugging
329  */
330 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
331 {
332         int i, offset;
333         int newline = 1;
334         char ascii[17];
335
336         ascii[16] = 0;
337
338         for (i = 0; i < length; i++) {
339                 if (newline) {
340                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
341                         newline = 0;
342                 }
343                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
344                 offset = i % 16;
345                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
346                 if (offset == 15) {
347                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
348                         newline = 1;
349                 }
350         }
351         if (!newline) {
352                 i %= 16;
353                 while (i < 16) {
354                         printk(KERN_CONT "   ");
355                         ascii[i] = ' ';
356                         i++;
357                 }
358                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
359         }
360 }
361
362 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
363         enum track_item alloc)
364 {
365         struct track *p;
366
367         if (s->offset)
368                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
369         else
370                 p = object + s->inuse;
371
372         return p + alloc;
373 }
374
375 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
376                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
377 {
378         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
379
380         if (addr) {
381                 p->addr = addr;
382                 p->cpu = smp_processor_id();
383                 p->pid = current->pid;
384                 p->when = jiffies;
385         } else
386                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
387 }
388
389 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
390 {
391         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
392                 return;
393
394         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
395         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
396 }
397
398 static void print_track(const char *s, struct track *t)
399 {
400         if (!t->addr)
401                 return;
402
403         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
404                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
405 }
406
407 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
408 {
409         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
410                 return;
411
412         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
413         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
414 }
415
416 static void print_page_info(struct page *page)
417 {
418         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
419                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
420
421 }
422
423 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
424 {
425         va_list args;
426         char buf[100];
427
428         va_start(args, fmt);
429         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
430         va_end(args);
431         printk(KERN_ERR "========================================"
432                         "=====================================\n");
433         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
434         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
435                         "-------------------------------------\n\n");
436 }
437
438 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
439 {
440         va_list args;
441         char buf[100];
442
443         va_start(args, fmt);
444         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
445         va_end(args);
446         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
447 }
448
449 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
450 {
451         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
452         u8 *addr = page_address(page);
453
454         print_tracking(s, p);
455
456         print_page_info(page);
457
458         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
459                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
460
461         if (p > addr + 16)
462                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
463
464         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
465
466         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
467                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
468                         s->inuse - s->objsize);
469
470         if (s->offset)
471                 off = s->offset + sizeof(void *);
472         else
473                 off = s->inuse;
474
475         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
476                 off += 2 * sizeof(struct track);
477
478         if (off != s->size)
479                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
480                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
481
482         dump_stack();
483 }
484
485 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
486                         u8 *object, char *reason)
487 {
488         slab_bug(s, "%s", reason);
489         print_trailer(s, page, object);
490 }
491
492 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
493 {
494         va_list args;
495         char buf[100];
496
497         va_start(args, fmt);
498         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
499         va_end(args);
500         slab_bug(s, "%s", buf);
501         print_page_info(page);
502         dump_stack();
503 }
504
505 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
506 {
507         u8 *p = object;
508
509         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
510                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
511                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
512         }
513
514         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
515                 memset(p + s->objsize,
516                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
517                         s->inuse - s->objsize);
518 }
519
520 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
521 {
522         while (bytes) {
523                 if (*start != (u8)value)
524                         return start;
525                 start++;
526                 bytes--;
527         }
528         return NULL;
529 }
530
531 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
532                                                 void *from, void *to)
533 {
534         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
535         memset(from, data, to - from);
536 }
537
538 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
539                         u8 *object, char *what,
540                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
541 {
542         u8 *fault;
543         u8 *end;
544
545         fault = check_bytes(start, value, bytes);
546         if (!fault)
547                 return 1;
548
549         end = start + bytes;
550         while (end > fault && end[-1] == value)
551                 end--;
552
553         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
554         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
555                                         fault, end - 1, fault[0], value);
556         print_trailer(s, page, object);
557
558         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
559         return 0;
560 }
561
562 /*
563  * Object layout:
564  *
565  * object address
566  *      Bytes of the object to be managed.
567  *      If the freepointer may overlay the object then the free
568  *      pointer is the first word of the object.
569  *
570  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
571  *      0xa5 (POISON_END)
572  *
573  * object + s->objsize
574  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
575  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
576  *      objsize == inuse.
577  *
578  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
579  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
580  *
581  * object + s->inuse
582  *      Meta data starts here.
583  *
584  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
585  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
586  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
587  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
588  *              before the word boundary.
589  *
590  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
591  *
592  * object + s->size
593  *      Nothing is used beyond s->size.
594  *
595  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
596  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
597  * may be used with merged slabcaches.
598  */
599
600 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
601 {
602         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
603
604         if (s->offset)
605                 /* Freepointer is placed after the object. */
606                 off += sizeof(void *);
607
608         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
609                 /* We also have user information there */
610                 off += 2 * sizeof(struct track);
611
612         if (s->size == off)
613                 return 1;
614
615         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
616                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
617 }
618
619 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
620 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
621 {
622         u8 *start;
623         u8 *fault;
624         u8 *end;
625         int length;
626         int remainder;
627
628         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
629                 return 1;
630
631         start = page_address(page);
632         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
633         end = start + length;
634         remainder = length % s->size;
635         if (!remainder)
636                 return 1;
637
638         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
639         if (!fault)
640                 return 1;
641         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
642                 end--;
643
644         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
645         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
646
647         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
648         return 0;
649 }
650
651 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
652                                         void *object, int active)
653 {
654         u8 *p = object;
655         u8 *endobject = object + s->objsize;
656
657         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
658                 unsigned int red =
659                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
660
661                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
662                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
663                         return 0;
664         } else {
665                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
666                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
667                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
668                 }
669         }
670
671         if (s->flags & SLAB_POISON) {
672                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
673                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
674                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
675                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
676                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
677                         return 0;
678                 /*
679                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
680                  */
681                 check_pad_bytes(s, page, p);
682         }
683
684         if (!s->offset && active)
685                 /*
686                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
687                  * freepointer while object is allocated.
688                  */
689                 return 1;
690
691         /* Check free pointer validity */
692         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
693                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
694                 /*
695                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
696                  * of the free objects in this slab. May cause
697                  * another error because the object count is now wrong.
698                  */
699                 set_freepointer(s, p, NULL);
700                 return 0;
701         }
702         return 1;
703 }
704
705 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
706 {
707         int maxobj;
708
709         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
710
711         if (!PageSlab(page)) {
712                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
713                 return 0;
714         }
715
716         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
717         if (page->objects > maxobj) {
718                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
719                         s->name, page->objects, maxobj);
720                 return 0;
721         }
722         if (page->inuse > page->objects) {
723                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
724                         s->name, page->inuse, page->objects);
725                 return 0;
726         }
727         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
728         slab_pad_check(s, page);
729         return 1;
730 }
731
732 /*
733  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
734  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
735  */
736 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
737 {
738         int nr = 0;
739         void *fp = page->freelist;
740         void *object = NULL;
741         unsigned long max_objects;
742
743         while (fp && nr <= page->objects) {
744                 if (fp == search)
745                         return 1;
746                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
747                         if (object) {
748                                 object_err(s, page, object,
749                                         "Freechain corrupt");
750                                 set_freepointer(s, object, NULL);
751                                 break;
752                         } else {
753                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
754                                 page->freelist = NULL;
755                                 page->inuse = page->objects;
756                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
757                                 return 0;
758                         }
759                         break;
760                 }
761                 object = fp;
762                 fp = get_freepointer(s, object);
763                 nr++;
764         }
765
766         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
767         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
768                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
769
770         if (page->objects != max_objects) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
772                         "should be %d", page->objects, max_objects);
773                 page->objects = max_objects;
774                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
775         }
776         if (page->inuse != page->objects - nr) {
777                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
778                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
779                 page->inuse = page->objects - nr;
780                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
781         }
782         return search == NULL;
783 }
784
785 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
786                                                                 int alloc)
787 {
788         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
789                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
790                         s->name,
791                         alloc ? "alloc" : "free",
792                         object, page->inuse,
793                         page->freelist);
794
795                 if (!alloc)
796                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
797
798                 dump_stack();
799         }
800 }
801
802 /*
803  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
804  */
805 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
806 {
807         spin_lock(&n->list_lock);
808         list_add(&page->lru, &n->full);
809         spin_unlock(&n->list_lock);
810 }
811
812 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
813 {
814         struct kmem_cache_node *n;
815
816         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
817                 return;
818
819         n = get_node(s, page_to_nid(page));
820
821         spin_lock(&n->list_lock);
822         list_del(&page->lru);
823         spin_unlock(&n->list_lock);
824 }
825
826 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
827 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
828 {
829         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
830
831         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
832 }
833
834 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
835 {
836         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
837
838         /*
839          * May be called early in order to allocate a slab for the
840          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
841          * dilemma by deferring the increment of the count during
842          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
843          */
844         if (!NUMA_BUILD || n) {
845                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
846                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
847         }
848 }
849 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
850 {
851         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
852
853         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
854         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
855 }
856
857 /* Object debug checks for alloc/free paths */
858 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
859                                                                 void *object)
860 {
861         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
862                 return;
863
864         init_object(s, object, 0);
865         init_tracking(s, object);
866 }
867
868 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
869                                         void *object, unsigned long addr)
870 {
871         if (!check_slab(s, page))
872                 goto bad;
873
874         if (!on_freelist(s, page, object)) {
875                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
876                 goto bad;
877         }
878
879         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_object(s, page, object, 0))
885                 goto bad;
886
887         /* Success perform special debug activities for allocs */
888         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
889                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
890         trace(s, page, object, 1);
891         init_object(s, object, 1);
892         return 1;
893
894 bad:
895         if (PageSlab(page)) {
896                 /*
897                  * If this is a slab page then lets do the best we can
898                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
899                  * as used avoids touching the remaining objects.
900                  */
901                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
902                 page->inuse = page->objects;
903                 page->freelist = NULL;
904         }
905         return 0;
906 }
907
908 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
909                                         void *object, unsigned long addr)
910 {
911         if (!check_slab(s, page))
912                 goto fail;
913
914         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
915                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
916                 goto fail;
917         }
918
919         if (on_freelist(s, page, object)) {
920                 object_err(s, page, object, "Object already free");
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (!check_object(s, page, object, 1))
925                 return 0;
926
927         if (unlikely(s != page->slab)) {
928                 if (!PageSlab(page)) {
929                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
930                                 "outside of slab", object);
931                 } else if (!page->slab) {
932                         printk(KERN_ERR
933                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
934                                                 object);
935                         dump_stack();
936                 } else
937                         object_err(s, page, object,
938                                         "page slab pointer corrupt.");
939                 goto fail;
940         }
941
942         /* Special debug activities for freeing objects */
943         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
944                 remove_full(s, page);
945         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
946                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
947         trace(s, page, object, 0);
948         init_object(s, object, 0);
949         return 1;
950
951 fail:
952         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
953         return 0;
954 }
955
956 static int __init setup_slub_debug(char *str)
957 {
958         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
959         if (*str++ != '=' || !*str)
960                 /*
961                  * No options specified. Switch on full debugging.
962                  */
963                 goto out;
964
965         if (*str == ',')
966                 /*
967                  * No options but restriction on slabs. This means full
968                  * debugging for slabs matching a pattern.
969                  */
970                 goto check_slabs;
971
972         slub_debug = 0;
973         if (*str == '-')
974                 /*
975                  * Switch off all debugging measures.
976                  */
977                 goto out;
978
979         /*
980          * Determine which debug features should be switched on
981          */
982         for (; *str && *str != ','; str++) {
983                 switch (tolower(*str)) {
984                 case 'f':
985                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
986                         break;
987                 case 'z':
988                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
989                         break;
990                 case 'p':
991                         slub_debug |= SLAB_POISON;
992                         break;
993                 case 'u':
994                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
995                         break;
996                 case 't':
997                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
998                         break;
999                 default:
1000                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1001                                 "unknown. skipped\n", *str);
1002                 }
1003         }
1004
1005 check_slabs:
1006         if (*str == ',')
1007                 slub_debug_slabs = str + 1;
1008 out:
1009         return 1;
1010 }
1011
1012 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1013
1014 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1015         unsigned long flags, const char *name,
1016         void (*ctor)(void *))
1017 {
1018         /*
1019          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1020          */
1021         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1022             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1023                         flags |= slub_debug;
1024
1025         return flags;
1026 }
1027 #else
1028 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1029                         struct page *page, void *object) {}
1030
1031 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1032         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1033
1034 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1035         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1036
1037 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1038                         { return 1; }
1039 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1040                         void *object, int active) { return 1; }
1041 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1042 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1043         unsigned long flags, const char *name,
1044         void (*ctor)(void *))
1045 {
1046         return flags;
1047 }
1048 #define slub_debug 0
1049
1050 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1051                                                         { return 0; }
1052 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1053                                                         int objects) {}
1054 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1055                                                         int objects) {}
1056 #endif
1057
1058 /*
1059  * Slab allocation and freeing
1060  */
1061 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1062                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1063 {
1064         int order = oo_order(oo);
1065
1066         if (node == -1)
1067                 return alloc_pages(flags, order);
1068         else
1069                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1070 }
1071
1072 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1073 {
1074         struct page *page;
1075         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1076
1077         flags |= s->allocflags;
1078
1079         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1080                                                                         oo);
1081         if (unlikely(!page)) {
1082                 oo = s->min;
1083                 /*
1084                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1085                  * Try a lower order alloc if possible
1086                  */
1087                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1088                 if (!page)
1089                         return NULL;
1090
1091                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1092         }
1093         page->objects = oo_objects(oo);
1094         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1095                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1096                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1097                 1 << oo_order(oo));
1098
1099         return page;
1100 }
1101
1102 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1103                                 void *object)
1104 {
1105         setup_object_debug(s, page, object);
1106         if (unlikely(s->ctor))
1107                 s->ctor(object);
1108 }
1109
1110 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1111 {
1112         struct page *page;
1113         void *start;
1114         void *last;
1115         void *p;
1116
1117         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1118
1119         page = allocate_slab(s,
1120                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1121         if (!page)
1122                 goto out;
1123
1124         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1125         page->slab = s;
1126         page->flags |= 1 << PG_slab;
1127         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1128                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1129                 __SetPageSlubDebug(page);
1130
1131         start = page_address(page);
1132
1133         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1134                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1135
1136         last = start;
1137         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1138                 setup_object(s, page, last);
1139                 set_freepointer(s, last, p);
1140                 last = p;
1141         }
1142         setup_object(s, page, last);
1143         set_freepointer(s, last, NULL);
1144
1145         page->freelist = start;
1146         page->inuse = 0;
1147 out:
1148         return page;
1149 }
1150
1151 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1152 {
1153         int order = compound_order(page);
1154         int pages = 1 << order;
1155
1156         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1157                 void *p;
1158
1159                 slab_pad_check(s, page);
1160                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1161                                                 page->objects)
1162                         check_object(s, page, p, 0);
1163                 __ClearPageSlubDebug(page);
1164         }
1165
1166         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1167                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1168                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1169                 -pages);
1170
1171         __ClearPageSlab(page);
1172         reset_page_mapcount(page);
1173         __free_pages(page, order);
1174 }
1175
1176 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1177 {
1178         struct page *page;
1179
1180         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1181         __free_slab(page->slab, page);
1182 }
1183
1184 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1185 {
1186         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1187                 /*
1188                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1189                  */
1190                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1191
1192                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1193         } else
1194                 __free_slab(s, page);
1195 }
1196
1197 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1198 {
1199         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1200         free_slab(s, page);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Per slab locking using the pagelock
1205  */
1206 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1207 {
1208         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1209 }
1210
1211 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1212 {
1213         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1214 }
1215
1216 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1217 {
1218         int rc = 1;
1219
1220         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1221         return rc;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Management of partially allocated slabs
1226  */
1227 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1228                                 struct page *page, int tail)
1229 {
1230         spin_lock(&n->list_lock);
1231         n->nr_partial++;
1232         if (tail)
1233                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1234         else
1235                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1236         spin_unlock(&n->list_lock);
1237 }
1238
1239 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1240 {
1241         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1242
1243         spin_lock(&n->list_lock);
1244         list_del(&page->lru);
1245         n->nr_partial--;
1246         spin_unlock(&n->list_lock);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Lock slab and remove from the partial list.
1251  *
1252  * Must hold list_lock.
1253  */
1254 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1255                                                         struct page *page)
1256 {
1257         if (slab_trylock(page)) {
1258                 list_del(&page->lru);
1259                 n->nr_partial--;
1260                 __SetPageSlubFrozen(page);
1261                 return 1;
1262         }
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1268  */
1269 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1270 {
1271         struct page *page;
1272
1273         /*
1274          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1275          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1276          * partial slab and there is none available then get_partials()
1277          * will return NULL.
1278          */
1279         if (!n || !n->nr_partial)
1280                 return NULL;
1281
1282         spin_lock(&n->list_lock);
1283         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1284                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1285                         goto out;
1286         page = NULL;
1287 out:
1288         spin_unlock(&n->list_lock);
1289         return page;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1294  */
1295 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1296 {
1297 #ifdef CONFIG_NUMA
1298         struct zonelist *zonelist;
1299         struct zoneref *z;
1300         struct zone *zone;
1301         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1302         struct page *page;
1303
1304         /*
1305          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1306          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1307          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1308          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1309          *
1310          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1311          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1312          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1313          * from other nodes and filled up.
1314          *
1315          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1316          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1317          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1318          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1319          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1320          * with available objects.
1321          */
1322         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1323                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1324                 return NULL;
1325
1326         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1327         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1328                 struct kmem_cache_node *n;
1329
1330                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1331
1332                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1333                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1334                         page = get_partial_node(n);
1335                         if (page)
1336                                 return page;
1337                 }
1338         }
1339 #endif
1340         return NULL;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Get a partial page, lock it and return it.
1345  */
1346 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1347 {
1348         struct page *page;
1349         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1350
1351         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1352         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1353                 return page;
1354
1355         return get_any_partial(s, flags);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Move a page back to the lists.
1360  *
1361  * Must be called with the slab lock held.
1362  *
1363  * On exit the slab lock will have been dropped.
1364  */
1365 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1366 {
1367         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1368         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1369
1370         __ClearPageSlubFrozen(page);
1371         if (page->inuse) {
1372
1373                 if (page->freelist) {
1374                         add_partial(n, page, tail);
1375                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1376                 } else {
1377                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1378                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1379                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1380                                 add_full(n, page);
1381                 }
1382                 slab_unlock(page);
1383         } else {
1384                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1385                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1386                         /*
1387                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1388                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1389                          * to come after the other slabs with objects in
1390                          * so that the others get filled first. That way the
1391                          * size of the partial list stays small.
1392                          *
1393                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1394                          * the partial list.
1395                          */
1396                         add_partial(n, page, 1);
1397                         slab_unlock(page);
1398                 } else {
1399                         slab_unlock(page);
1400                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1401                         discard_slab(s, page);
1402                 }
1403         }
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Remove the cpu slab
1408  */
1409 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1410 {
1411         struct page *page = c->page;
1412         int tail = 1;
1413
1414         if (page->freelist)
1415                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1416         /*
1417          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1418          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1419          * to occur.
1420          */
1421         while (unlikely(c->freelist)) {
1422                 void **object;
1423
1424                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1425
1426                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1427                 object = c->freelist;
1428                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1429
1430                 /* And put onto the regular freelist */
1431                 object[c->offset] = page->freelist;
1432                 page->freelist = object;
1433                 page->inuse--;
1434         }
1435         c->page = NULL;
1436         unfreeze_slab(s, page, tail);
1437 }
1438
1439 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1440 {
1441         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1442         slab_lock(c->page);
1443         deactivate_slab(s, c);
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Flush cpu slab.
1448  *
1449  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1450  */
1451 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1452 {
1453         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1454
1455         if (likely(c && c->page))
1456                 flush_slab(s, c);
1457 }
1458
1459 static void flush_cpu_slab(void *d)
1460 {
1461         struct kmem_cache *s = d;
1462
1463         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1464 }
1465
1466 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1467 {
1468         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1473  * locality expectations.
1474  */
1475 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1476 {
1477 #ifdef CONFIG_NUMA
1478         if (node != -1 && c->node != node)
1479                 return 0;
1480 #endif
1481         return 1;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1486  * debugging duties.
1487  *
1488  * Interrupts are disabled.
1489  *
1490  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1491  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1492  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1493  *
1494  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1495  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1496  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1497  *
1498  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1499  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1500  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1501  */
1502 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1503                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1504 {
1505         void **object;
1506         struct page *new;
1507
1508         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1509         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1510
1511         if (!c->page)
1512                 goto new_slab;
1513
1514         slab_lock(c->page);
1515         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1516                 goto another_slab;
1517
1518         stat(c, ALLOC_REFILL);
1519
1520 load_freelist:
1521         object = c->page->freelist;
1522         if (unlikely(!object))
1523                 goto another_slab;
1524         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1525                 goto debug;
1526
1527         c->freelist = object[c->offset];
1528         c->page->inuse = c->page->objects;
1529         c->page->freelist = NULL;
1530         c->node = page_to_nid(c->page);
1531 unlock_out:
1532         slab_unlock(c->page);
1533         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1534         return object;
1535
1536 another_slab:
1537         deactivate_slab(s, c);
1538
1539 new_slab:
1540         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1541         if (new) {
1542                 c->page = new;
1543                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1544                 goto load_freelist;
1545         }
1546
1547         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1548                 local_irq_enable();
1549
1550         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1551
1552         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1553                 local_irq_disable();
1554
1555         if (new) {
1556                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1557                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1558                 if (c->page)
1559                         flush_slab(s, c);
1560                 slab_lock(new);
1561                 __SetPageSlubFrozen(new);
1562                 c->page = new;
1563                 goto load_freelist;
1564         }
1565         return NULL;
1566 debug:
1567         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1568                 goto another_slab;
1569
1570         c->page->inuse++;
1571         c->page->freelist = object[c->offset];
1572         c->node = -1;
1573         goto unlock_out;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1578  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1579  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1580  *
1581  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1582  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1583  *
1584  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1585  */
1586 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1587                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1588 {
1589         void **object;
1590         struct kmem_cache_cpu *c;
1591         unsigned long flags;
1592         unsigned int objsize;
1593
1594         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1595         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1596
1597         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1598                 return NULL;
1599
1600         local_irq_save(flags);
1601         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1602         objsize = c->objsize;
1603         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1604
1605                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1606
1607         else {
1608                 object = c->freelist;
1609                 c->freelist = object[c->offset];
1610                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1611         }
1612         local_irq_restore(flags);
1613
1614         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1615                 memset(object, 0, objsize);
1616
1617         return object;
1618 }
1619
1620 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1621 {
1622         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1623
1624         kmemtrace_mark_alloc(KMEMTRACE_TYPE_CACHE, _RET_IP_, ret,
1625                              s->objsize, s->size, gfpflags);
1626
1627         return ret;
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1630
1631 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1632 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1633 {
1634         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1635 }
1636 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1637 #endif
1638
1639 #ifdef CONFIG_NUMA
1640 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1641 {
1642         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1643
1644         kmemtrace_mark_alloc_node(KMEMTRACE_TYPE_CACHE, _RET_IP_, ret,
1645                                   s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1646
1647         return ret;
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1650 #endif
1651
1652 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1653 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1654                                     gfp_t gfpflags,
1655                                     int node)
1656 {
1657         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1660 #endif
1661
1662 /*
1663  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1664  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1665  *
1666  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1667  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1668  * handling required then we can return immediately.
1669  */
1670 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1671                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1672 {
1673         void *prior;
1674         void **object = (void *)x;
1675         struct kmem_cache_cpu *c;
1676
1677         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1678         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1679         slab_lock(page);
1680
1681         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1682                 goto debug;
1683
1684 checks_ok:
1685         prior = object[offset] = page->freelist;
1686         page->freelist = object;
1687         page->inuse--;
1688
1689         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1690                 stat(c, FREE_FROZEN);
1691                 goto out_unlock;
1692         }
1693
1694         if (unlikely(!page->inuse))
1695                 goto slab_empty;
1696
1697         /*
1698          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1699          * then add it.
1700          */
1701         if (unlikely(!prior)) {
1702                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1703                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1704         }
1705
1706 out_unlock:
1707         slab_unlock(page);
1708         return;
1709
1710 slab_empty:
1711         if (prior) {
1712                 /*
1713                  * Slab still on the partial list.
1714                  */
1715                 remove_partial(s, page);
1716                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1717         }
1718         slab_unlock(page);
1719         stat(c, FREE_SLAB);
1720         discard_slab(s, page);
1721         return;
1722
1723 debug:
1724         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1725                 goto out_unlock;
1726         goto checks_ok;
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1731  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1732  *
1733  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1734  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1735  * the item before.
1736  *
1737  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1738  * with all sorts of special processing.
1739  */
1740 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1741                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1742 {
1743         void **object = (void *)x;
1744         struct kmem_cache_cpu *c;
1745         unsigned long flags;
1746
1747         local_irq_save(flags);
1748         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1749         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1750         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1751                 debug_check_no_obj_freed(object, c->objsize);
1752         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1753                 object[c->offset] = c->freelist;
1754                 c->freelist = object;
1755                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1756         } else
1757                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1758
1759         local_irq_restore(flags);
1760 }
1761
1762 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1763 {
1764         struct page *page;
1765
1766         page = virt_to_head_page(x);
1767
1768         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1769
1770         kmemtrace_mark_free(KMEMTRACE_TYPE_CACHE, _RET_IP_, x);
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1773
1774 /* Figure out on which slab page the object resides */
1775 static struct page *get_object_page(const void *x)
1776 {
1777         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1778
1779         if (!PageSlab(page))
1780                 return NULL;
1781
1782         return page;
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1787  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1788  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1789  * another.
1790  *
1791  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1792  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1793  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1794  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1795  * locking overhead.
1796  */
1797
1798 /*
1799  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1800  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1801  * and increases the number of allocations possible without having to
1802  * take the list_lock.
1803  */
1804 static int slub_min_order;
1805 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1806 static int slub_min_objects;
1807
1808 /*
1809  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1810  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1811  */
1812 static int slub_nomerge;
1813
1814 /*
1815  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1816  *
1817  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1818  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1819  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1820  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1821  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1822  * would be wasted.
1823  *
1824  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1825  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1826  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1827  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1828  *
1829  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1830  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1831  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1832  * of space in favor of a small page order.
1833  *
1834  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1835  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1836  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1837  * the smallest order which will fit the object.
1838  */
1839 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1840                                 int max_order, int fract_leftover)
1841 {
1842         int order;
1843         int rem;
1844         int min_order = slub_min_order;
1845
1846         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1847                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1848
1849         for (order = max(min_order,
1850                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1851                         order <= max_order; order++) {
1852
1853                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1854
1855                 if (slab_size < min_objects * size)
1856                         continue;
1857
1858                 rem = slab_size % size;
1859
1860                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1861                         break;
1862
1863         }
1864
1865         return order;
1866 }
1867
1868 static inline int calculate_order(int size)
1869 {
1870         int order;
1871         int min_objects;
1872         int fraction;
1873         int max_objects;
1874
1875         /*
1876          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1877          * works by first attempting to generate a layout with
1878          * the best configuration and backing off gradually.
1879          *
1880          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1881          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1882          */
1883         min_objects = slub_min_objects;
1884         if (!min_objects)
1885                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1886         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1887         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1888
1889         while (min_objects > 1) {
1890                 fraction = 16;
1891                 while (fraction >= 4) {
1892                         order = slab_order(size, min_objects,
1893                                                 slub_max_order, fraction);
1894                         if (order <= slub_max_order)
1895                                 return order;
1896                         fraction /= 2;
1897                 }
1898                 min_objects --;
1899         }
1900
1901         /*
1902          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1903          * lets see if we can place a single object there.
1904          */
1905         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1906         if (order <= slub_max_order)
1907                 return order;
1908
1909         /*
1910          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1911          */
1912         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1913         if (order <= MAX_ORDER)
1914                 return order;
1915         return -ENOSYS;
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1920  */
1921 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1922                 unsigned long align, unsigned long size)
1923 {
1924         /*
1925          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1926          * suggestion if the object is sufficiently large.
1927          *
1928          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1929          * alignment though. If that is greater then use it.
1930          */
1931         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1932                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1933                 while (size <= ralign / 2)
1934                         ralign /= 2;
1935                 align = max(align, ralign);
1936         }
1937
1938         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1939                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1940
1941         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1942 }
1943
1944 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1945                         struct kmem_cache_cpu *c)
1946 {
1947         c->page = NULL;
1948         c->freelist = NULL;
1949         c->node = 0;
1950         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1951         c->objsize = s->objsize;
1952 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1953         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1954 #endif
1955 }
1956
1957 static void
1958 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1959 {
1960         n->nr_partial = 0;
1961         spin_lock_init(&n->list_lock);
1962         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1963 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1964         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1965         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1966         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1967 #endif
1968 }
1969
1970 #ifdef CONFIG_SMP
1971 /*
1972  * Per cpu array for per cpu structures.
1973  *
1974  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1975  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1976  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1977  * beneficial for the kmalloc caches.
1978  *
1979  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1980  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1981  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1982  *
1983  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1984  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1985  */
1986 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1987
1988 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1989                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1990
1991 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1992 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
1993
1994 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1995                                                         int cpu, gfp_t flags)
1996 {
1997         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1998
1999         if (c)
2000                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2001                                 (void *)c->freelist;
2002         else {
2003                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2004                 c = kmalloc_node(
2005                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2006                         flags, cpu_to_node(cpu));
2007                 if (!c)
2008                         return NULL;
2009         }
2010
2011         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2012         return c;
2013 }
2014
2015 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2016 {
2017         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2018                         c >= per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2019                 kfree(c);
2020                 return;
2021         }
2022         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2023         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2024 }
2025
2026 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2027 {
2028         int cpu;
2029
2030         for_each_online_cpu(cpu) {
2031                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2032
2033                 if (c) {
2034                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2035                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2036                 }
2037         }
2038 }
2039
2040 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2041 {
2042         int cpu;
2043
2044         for_each_online_cpu(cpu) {
2045                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2046
2047                 if (c)
2048                         continue;
2049
2050                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2051                 if (!c) {
2052                         free_kmem_cache_cpus(s);
2053                         return 0;
2054                 }
2055                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2056         }
2057         return 1;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Initialize the per cpu array.
2062  */
2063 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2064 {
2065         int i;
2066
2067         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2068                 return;
2069
2070         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2071                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2072
2073         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2074 }
2075
2076 static void __init init_alloc_cpu(void)
2077 {
2078         int cpu;
2079
2080         for_each_online_cpu(cpu)
2081                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2082   }
2083
2084 #else
2085 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2086 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2087
2088 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2089 {
2090         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2091         return 1;
2092 }
2093 #endif
2094
2095 #ifdef CONFIG_NUMA
2096 /*
2097  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2098  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2099  * possible.
2100  *
2101  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2102  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2103  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2104  */
2105 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2106 {
2107         struct page *page;
2108         struct kmem_cache_node *n;
2109         unsigned long flags;
2110
2111         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2112
2113         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2114
2115         BUG_ON(!page);
2116         if (page_to_nid(page) != node) {
2117                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2118                                 "node %d\n", node);
2119                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2120                                 "in order to be able to continue\n");
2121         }
2122
2123         n = page->freelist;
2124         BUG_ON(!n);
2125         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2126         page->inuse++;
2127         kmalloc_caches->node[node] = n;
2128 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2129         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2130         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2131 #endif
2132         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2133         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2134
2135         /*
2136          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2137          * so even though there cannot be a race this early in
2138          * the boot sequence, we still disable irqs.
2139          */
2140         local_irq_save(flags);
2141         add_partial(n, page, 0);
2142         local_irq_restore(flags);
2143 }
2144
2145 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2146 {
2147         int node;
2148
2149         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2150                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2151                 if (n && n != &s->local_node)
2152                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2153                 s->node[node] = NULL;
2154         }
2155 }
2156
2157 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2158 {
2159         int node;
2160         int local_node;
2161
2162         if (slab_state >= UP)
2163                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2164         else
2165                 local_node = 0;
2166
2167         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2168                 struct kmem_cache_node *n;
2169
2170                 if (local_node == node)
2171                         n = &s->local_node;
2172                 else {
2173                         if (slab_state == DOWN) {
2174                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2175                                 continue;
2176                         }
2177                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2178                                                         gfpflags, node);
2179
2180                         if (!n) {
2181                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2182                                 return 0;
2183                         }
2184
2185                 }
2186                 s->node[node] = n;
2187                 init_kmem_cache_node(n, s);
2188         }
2189         return 1;
2190 }
2191 #else
2192 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2193 {
2194 }
2195
2196 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2197 {
2198         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2199         return 1;
2200 }
2201 #endif
2202
2203 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2204 {
2205         if (min < MIN_PARTIAL)
2206                 min = MIN_PARTIAL;
2207         else if (min > MAX_PARTIAL)
2208                 min = MAX_PARTIAL;
2209         s->min_partial = min;
2210 }
2211
2212 /*
2213  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2214  * a slab object.
2215  */
2216 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2217 {
2218         unsigned long flags = s->flags;
2219         unsigned long size = s->objsize;
2220         unsigned long align = s->align;
2221         int order;
2222
2223         /*
2224          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2225          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2226          * the possible location of the free pointer.
2227          */
2228         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2229
2230 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2231         /*
2232          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2233          * the slab may touch the object after free or before allocation
2234          * then we should never poison the object itself.
2235          */
2236         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2237                         !s->ctor)
2238                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2239         else
2240                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2241
2242
2243         /*
2244          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2245          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2246          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2247          */
2248         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2249                 size += sizeof(void *);
2250 #endif
2251
2252         /*
2253          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2254          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2255          */
2256         s->inuse = size;
2257
2258         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2259                 s->ctor)) {
2260                 /*
2261                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2262                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2263                  * kmem_cache_free.
2264                  *
2265                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2266                  * destructor or are poisoning the objects.
2267                  */
2268                 s->offset = size;
2269                 size += sizeof(void *);
2270         }
2271
2272 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2273         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2274                 /*
2275                  * Need to store information about allocs and frees after
2276                  * the object.
2277                  */
2278                 size += 2 * sizeof(struct track);
2279
2280         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2281                 /*
2282                  * Add some empty padding so that we can catch
2283                  * overwrites from earlier objects rather than let
2284                  * tracking information or the free pointer be
2285                  * corrupted if a user writes before the start
2286                  * of the object.
2287                  */
2288                 size += sizeof(void *);
2289 #endif
2290
2291         /*
2292          * Determine the alignment based on various parameters that the
2293          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2294          * on bootup.
2295          */
2296         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2297
2298         /*
2299          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2300          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2301          * each object to conform to the alignment.
2302          */
2303         size = ALIGN(size, align);
2304         s->size = size;
2305         if (forced_order >= 0)
2306                 order = forced_order;
2307         else
2308                 order = calculate_order(size);
2309
2310         if (order < 0)
2311                 return 0;
2312
2313         s->allocflags = 0;
2314         if (order)
2315                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2316
2317         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2318                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2319
2320         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2321                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2322
2323         /*
2324          * Determine the number of objects per slab
2325          */
2326         s->oo = oo_make(order, size);
2327         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2328         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2329                 s->max = s->oo;
2330
2331         return !!oo_objects(s->oo);
2332
2333 }
2334
2335 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2336                 const char *name, size_t size,
2337                 size_t align, unsigned long flags,
2338                 void (*ctor)(void *))
2339 {
2340         memset(s, 0, kmem_size);
2341         s->name = name;
2342         s->ctor = ctor;
2343         s->objsize = size;
2344         s->align = align;
2345         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2346
2347         if (!calculate_sizes(s, -1))
2348                 goto error;
2349
2350         /*
2351          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2352          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2353          */
2354         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2355         s->refcount = 1;
2356 #ifdef CONFIG_NUMA
2357         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2358 #endif
2359         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2360                 goto error;
2361
2362         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2363                 return 1;
2364         free_kmem_cache_nodes(s);
2365 error:
2366         if (flags & SLAB_PANIC)
2367                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2368                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2369                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2370                         s->offset, flags);
2371         return 0;
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Check if a given pointer is valid
2376  */
2377 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2378 {
2379         struct page *page;
2380
2381         page = get_object_page(object);
2382
2383         if (!page || s != page->slab)
2384                 /* No slab or wrong slab */
2385                 return 0;
2386
2387         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2388                 return 0;
2389
2390         /*
2391          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2392          * But this would be too expensive and it seems that the main
2393          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2394          * to a certain slab.
2395          */
2396         return 1;
2397 }
2398 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2399
2400 /*
2401  * Determine the size of a slab object
2402  */
2403 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2404 {
2405         return s->objsize;
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2408
2409 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2410 {
2411         return s->name;
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2414
2415 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2416                                                         const char *text)
2417 {
2418 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2419         void *addr = page_address(page);
2420         void *p;
2421         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2422
2423         bitmap_zero(map, page->objects);
2424         slab_err(s, page, "%s", text);
2425         slab_lock(page);
2426         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2427                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2428
2429         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2430
2431                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2432                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2433                                                         p, p - addr);
2434                         print_tracking(s, p);
2435                 }
2436         }
2437         slab_unlock(page);
2438 #endif
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2443  */
2444 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2445 {
2446         unsigned long flags;
2447         struct page *page, *h;
2448
2449         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2450         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2451                 if (!page->inuse) {
2452                         list_del(&page->lru);
2453                         discard_slab(s, page);
2454                         n->nr_partial--;
2455                 } else {
2456                         list_slab_objects(s, page,
2457                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2458                 }
2459         }
2460         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Release all resources used by a slab cache.
2465  */
2466 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2467 {
2468         int node;
2469
2470         flush_all(s);
2471
2472         /* Attempt to free all objects */
2473         free_kmem_cache_cpus(s);
2474         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2475                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2476
2477                 free_partial(s, n);
2478                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2479                         return 1;
2480         }
2481         free_kmem_cache_nodes(s);
2482         return 0;
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2487  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2488  */
2489 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2490 {
2491         down_write(&slub_lock);
2492         s->refcount--;
2493         if (!s->refcount) {
2494                 list_del(&s->list);
2495                 up_write(&slub_lock);
2496                 if (kmem_cache_close(s)) {
2497                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2498                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2499                         dump_stack();
2500                 }
2501                 sysfs_slab_remove(s);
2502         } else
2503                 up_write(&slub_lock);
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2506
2507 /********************************************************************
2508  *              Kmalloc subsystem
2509  *******************************************************************/
2510
2511 struct kmem_cache kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2512 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2513
2514 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2515 {
2516         get_option(&str, &slub_min_order);
2517
2518         return 1;
2519 }
2520
2521 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2522
2523 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2524 {
2525         get_option(&str, &slub_max_order);
2526
2527         return 1;
2528 }
2529
2530 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2531
2532 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2533 {
2534         get_option(&str, &slub_min_objects);
2535
2536         return 1;
2537 }
2538
2539 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2540
2541 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2542 {
2543         slub_nomerge = 1;
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2548
2549 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2550                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2551 {
2552         unsigned int flags = 0;
2553
2554         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2555                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2556
2557         down_write(&slub_lock);
2558         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2559                                                                 flags, NULL))
2560                 goto panic;
2561
2562         list_add(&s->list, &slab_caches);
2563         up_write(&slub_lock);
2564         if (sysfs_slab_add(s))
2565                 goto panic;
2566         return s;
2567
2568 panic:
2569         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2570 }
2571
2572 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2573 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2574
2575 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2576 {
2577         struct kmem_cache *s;
2578
2579         down_write(&slub_lock);
2580         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2581                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2582                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2583                         sysfs_slab_add(s);
2584                 }
2585         }
2586         up_write(&slub_lock);
2587 }
2588
2589 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2590
2591 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2592 {
2593         struct kmem_cache *s;
2594         char *text;
2595         size_t realsize;
2596
2597         s = kmalloc_caches_dma[index];
2598         if (s)
2599                 return s;
2600
2601         /* Dynamically create dma cache */
2602         if (flags & __GFP_WAIT)
2603                 down_write(&slub_lock);
2604         else {
2605                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2606                         goto out;
2607         }
2608
2609         if (kmalloc_caches_dma[index])
2610                 goto unlock_out;
2611
2612         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2613         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2614                          (unsigned int)realsize);
2615         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2616
2617         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2618                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2619                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2620                 kfree(s);
2621                 kfree(text);
2622                 goto unlock_out;
2623         }
2624
2625         list_add(&s->list, &slab_caches);
2626         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2627
2628         schedule_work(&sysfs_add_work);
2629
2630 unlock_out:
2631         up_write(&slub_lock);
2632 out:
2633         return kmalloc_caches_dma[index];
2634 }
2635 #endif
2636
2637 /*
2638  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2639  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2640  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2641  * fls.
2642  */
2643 static s8 size_index[24] = {
2644         3,      /* 8 */
2645         4,      /* 16 */
2646         5,      /* 24 */
2647         5,      /* 32 */
2648         6,      /* 40 */
2649         6,      /* 48 */
2650         6,      /* 56 */
2651         6,      /* 64 */
2652         1,      /* 72 */
2653         1,      /* 80 */
2654         1,      /* 88 */
2655         1,      /* 96 */
2656         7,      /* 104 */
2657         7,      /* 112 */
2658         7,      /* 120 */
2659         7,      /* 128 */
2660         2,      /* 136 */
2661         2,      /* 144 */
2662         2,      /* 152 */
2663         2,      /* 160 */
2664         2,      /* 168 */
2665         2,      /* 176 */
2666         2,      /* 184 */
2667         2       /* 192 */
2668 };
2669
2670 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2671 {
2672         int index;
2673
2674         if (size <= 192) {
2675                 if (!size)
2676                         return ZERO_SIZE_PTR;
2677
2678                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2679         } else
2680                 index = fls(size - 1);
2681
2682 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2683         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2684                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2685
2686 #endif
2687         return &kmalloc_caches[index];
2688 }
2689
2690 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2691 {
2692         struct kmem_cache *s;
2693         void *ret;
2694
2695         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2696                 return kmalloc_large(size, flags);
2697
2698         s = get_slab(size, flags);
2699
2700         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2701                 return s;
2702
2703         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2704
2705         kmemtrace_mark_alloc(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, _RET_IP_, ret,
2706                              size, s->size, flags);
2707
2708         return ret;
2709 }
2710 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2711
2712 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2713 {
2714         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2715                                                 get_order(size));
2716
2717         if (page)
2718                 return page_address(page);
2719         else
2720                 return NULL;
2721 }
2722
2723 #ifdef CONFIG_NUMA
2724 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2725 {
2726         struct kmem_cache *s;
2727         void *ret;
2728
2729         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2730                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2731
2732                 kmemtrace_mark_alloc_node(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC,
2733                                           _RET_IP_, ret,
2734                                           size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2735                                           flags, node);
2736
2737                 return ret;
2738         }
2739
2740         s = get_slab(size, flags);
2741
2742         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2743                 return s;
2744
2745         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2746
2747         kmemtrace_mark_alloc_node(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, _RET_IP_, ret,
2748                                   size, s->size, flags, node);
2749
2750         return ret;
2751 }
2752 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2753 #endif
2754
2755 size_t ksize(const void *object)
2756 {
2757         struct page *page;
2758         struct kmem_cache *s;
2759
2760         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2761                 return 0;
2762
2763         page = virt_to_head_page(object);
2764
2765         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2766                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2767                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2768         }
2769         s = page->slab;
2770
2771 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2772         /*
2773          * Debugging requires use of the padding between object
2774          * and whatever may come after it.
2775          */
2776         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2777                 return s->objsize;
2778
2779 #endif
2780         /*
2781          * If we have the need to store the freelist pointer
2782          * back there or track user information then we can
2783          * only use the space before that information.
2784          */
2785         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2786                 return s->inuse;
2787         /*
2788          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2789          */
2790         return s->size;
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2793
2794 void kfree(const void *x)
2795 {
2796         struct page *page;
2797         void *object = (void *)x;
2798
2799         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2800                 return;
2801
2802         page = virt_to_head_page(x);
2803         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2804                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2805                 put_page(page);
2806                 return;
2807         }
2808         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2809
2810         kmemtrace_mark_free(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, _RET_IP_, x);
2811 }
2812 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2813
2814 /*
2815  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2816  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2817  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2818  * and thus they can be removed from the partial lists.
2819  *
2820  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2821  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2822  * are freed in them.
2823  */
2824 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2825 {
2826         int node;
2827         int i;
2828         struct kmem_cache_node *n;
2829         struct page *page;
2830         struct page *t;
2831         int objects = oo_objects(s->max);
2832         struct list_head *slabs_by_inuse =
2833                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2834         unsigned long flags;
2835
2836         if (!slabs_by_inuse)
2837                 return -ENOMEM;
2838
2839         flush_all(s);
2840         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2841                 n = get_node(s, node);
2842
2843                 if (!n->nr_partial)
2844                         continue;
2845
2846                 for (i = 0; i < objects; i++)
2847                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2848
2849                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2850
2851                 /*
2852                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2853                  *
2854                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2855                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2856                  */
2857                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2858                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2859                                 /*
2860                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2861                                  * may have freed the last object and be
2862                                  * waiting to release the slab.
2863                                  */
2864                                 list_del(&page->lru);
2865                                 n->nr_partial--;
2866                                 slab_unlock(page);
2867                                 discard_slab(s, page);
2868                         } else {
2869                                 list_move(&page->lru,
2870                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2871                         }
2872                 }
2873
2874                 /*
2875                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2876                  * first and the least used slabs at the end.
2877                  */
2878                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2879                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2880
2881                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2882         }
2883
2884         kfree(slabs_by_inuse);
2885         return 0;
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2888
2889 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2890 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2891 {
2892         struct kmem_cache *s;
2893
2894         down_read(&slub_lock);
2895         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2896                 kmem_cache_shrink(s);
2897         up_read(&slub_lock);
2898
2899         return 0;
2900 }
2901
2902 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2903 {
2904         struct kmem_cache_node *n;
2905         struct kmem_cache *s;
2906         struct memory_notify *marg = arg;
2907         int offline_node;
2908
2909         offline_node = marg->status_change_nid;
2910
2911         /*
2912          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2913          * for it yet.
2914          */
2915         if (offline_node < 0)
2916                 return;
2917
2918         down_read(&slub_lock);
2919         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2920                 n = get_node(s, offline_node);
2921                 if (n) {
2922                         /*
2923                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2924                          * that is going down. We were unable to free them,
2925                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2926                          * callback. So, we must fail.
2927                          */
2928                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2929
2930                         s->node[offline_node] = NULL;
2931                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2932                 }
2933         }
2934         up_read(&slub_lock);
2935 }
2936
2937 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2938 {
2939         struct kmem_cache_node *n;
2940         struct kmem_cache *s;
2941         struct memory_notify *marg = arg;
2942         int nid = marg->status_change_nid;
2943         int ret = 0;
2944
2945         /*
2946          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2947          * already created. Nothing to do.
2948          */
2949         if (nid < 0)
2950                 return 0;
2951
2952         /*
2953          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2954          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2955          * online.
2956          */
2957         down_read(&slub_lock);
2958         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2959                 /*
2960                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2961                  *      since memory is not yet available from the node that
2962                  *      is brought up.
2963                  */
2964                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2965                 if (!n) {
2966                         ret = -ENOMEM;
2967                         goto out;
2968                 }
2969                 init_kmem_cache_node(n, s);
2970                 s->node[nid] = n;
2971         }
2972 out:
2973         up_read(&slub_lock);
2974         return ret;
2975 }
2976
2977 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2978                                 unsigned long action, void *arg)
2979 {
2980         int ret = 0;
2981
2982         switch (action) {
2983         case MEM_GOING_ONLINE:
2984                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2985                 break;
2986         case MEM_GOING_OFFLINE:
2987                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2988                 break;
2989         case MEM_OFFLINE:
2990         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2991                 slab_mem_offline_callback(arg);
2992                 break;
2993         case MEM_ONLINE:
2994         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2995                 break;
2996         }
2997         if (ret)
2998                 ret = notifier_from_errno(ret);
2999         else
3000                 ret = NOTIFY_OK;
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3005
3006 /********************************************************************
3007  *                      Basic setup of slabs
3008  *******************************************************************/
3009
3010 void __init kmem_cache_init(void)
3011 {
3012         int i;
3013         int caches = 0;
3014
3015         init_alloc_cpu();
3016
3017 #ifdef CONFIG_NUMA
3018         /*
3019          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3020          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3021          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3022          */
3023         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3024                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
3025         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3026         caches++;
3027
3028         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3029 #endif
3030
3031         /* Able to allocate the per node structures */
3032         slab_state = PARTIAL;
3033
3034         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3035         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3036                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3037                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
3038                 caches++;
3039                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3040                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3041                 caches++;
3042         }
3043
3044         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3045                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3046                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3047                 caches++;
3048         }
3049
3050
3051         /*
3052          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3053          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3054          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3055          *
3056          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3057          * handle the index determination for the smaller caches.
3058          *
3059          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3060          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3061          */
3062         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3063                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3064
3065         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3066                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3067
3068         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3069                 /*
3070                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3071                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3072                  * instead.
3073                  */
3074                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3075                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3076         }
3077
3078         slab_state = UP;
3079
3080         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3081         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3082                 kmalloc_caches[i]. name =
3083                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3084
3085 #ifdef CONFIG_SMP
3086         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3087         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3088                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3089 #else
3090         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3091 #endif
3092
3093         printk(KERN_INFO
3094                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3095                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3096                 caches, cache_line_size(),
3097                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3098                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3099 }
3100
3101 /*
3102  * Find a mergeable slab cache
3103  */
3104 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3105 {
3106         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3107                 return 1;
3108
3109         if (s->ctor)
3110                 return 1;
3111
3112         /*
3113          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3114          */
3115         if (s->refcount < 0)
3116                 return 1;
3117
3118         return 0;
3119 }
3120
3121 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3122                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3123                 void (*ctor)(void *))
3124 {
3125         struct kmem_cache *s;
3126
3127         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3128                 return NULL;
3129
3130         if (ctor)
3131                 return NULL;
3132
3133         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3134         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3135         size = ALIGN(size, align);
3136         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3137
3138         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3139                 if (slab_unmergeable(s))
3140                         continue;
3141
3142                 if (size > s->size)
3143                         continue;
3144
3145                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3146                                 continue;
3147                 /*
3148                  * Check if alignment is compatible.
3149                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3150                  */
3151                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3152                         continue;
3153
3154                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3155                         continue;
3156
3157                 return s;
3158         }
3159         return NULL;
3160 }
3161
3162 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3163                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3164 {
3165         struct kmem_cache *s;
3166
3167         down_write(&slub_lock);
3168         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3169         if (s) {
3170                 int cpu;
3171
3172                 s->refcount++;
3173                 /*
3174                  * Adjust the object sizes so that we clear
3175                  * the complete object on kzalloc.
3176                  */
3177                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3178
3179                 /*
3180                  * And then we need to update the object size in the
3181                  * per cpu structures
3182                  */
3183                 for_each_online_cpu(cpu)
3184                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3185
3186                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3187                 up_write(&slub_lock);
3188
3189                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3190                         down_write(&slub_lock);
3191                         s->refcount--;
3192                         up_write(&slub_lock);
3193                         goto err;
3194                 }
3195                 return s;
3196         }
3197
3198         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3199         if (s) {
3200                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3201                                 size, align, flags, ctor)) {
3202                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3203                         up_write(&slub_lock);
3204                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3205                                 down_write(&slub_lock);
3206                                 list_del(&s->list);
3207                                 up_write(&slub_lock);
3208                                 kfree(s);
3209                                 goto err;
3210                         }
3211                         return s;
3212                 }
3213                 kfree(s);
3214         }
3215         up_write(&slub_lock);
3216
3217 err:
3218         if (flags & SLAB_PANIC)
3219                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3220         else
3221                 s = NULL;
3222         return s;
3223 }
3224 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3225
3226 #ifdef CONFIG_SMP
3227 /*
3228  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3229  * necessary.
3230  */
3231 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3232                 unsigned long action, void *hcpu)
3233 {
3234         long cpu = (long)hcpu;
3235         struct kmem_cache *s;
3236         unsigned long flags;
3237
3238         switch (action) {
3239         case CPU_UP_PREPARE:
3240         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3241                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3242                 down_read(&slub_lock);
3243                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3244                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3245                                                         GFP_KERNEL);
3246                 up_read(&slub_lock);
3247                 break;
3248
3249         case CPU_UP_CANCELED:
3250         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3251         case CPU_DEAD:
3252         case CPU_DEAD_FROZEN:
3253                 down_read(&slub_lock);
3254                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3255                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3256
3257                         local_irq_save(flags);
3258                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3259                         local_irq_restore(flags);
3260                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3261                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3262                 }
3263                 up_read(&slub_lock);
3264                 break;
3265         default:
3266                 break;
3267         }
3268         return NOTIFY_OK;
3269 }
3270
3271 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3272         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3273 };
3274
3275 #endif
3276
3277 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3278 {
3279         struct kmem_cache *s;
3280         void *ret;
3281
3282         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3283                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3284
3285         s = get_slab(size, gfpflags);
3286
3287         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3288                 return s;
3289
3290         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3291
3292         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3293         kmemtrace_mark_alloc(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, caller, ret, size,
3294                              s->size, gfpflags);
3295
3296         return ret;
3297 }
3298
3299 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3300                                         int node, unsigned long caller)
3301 {
3302         struct kmem_cache *s;
3303         void *ret;
3304
3305         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3306                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3307
3308         s = get_slab(size, gfpflags);
3309
3310         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3311                 return s;
3312
3313         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3314
3315         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3316         kmemtrace_mark_alloc_node(KMEMTRACE_TYPE_KMALLOC, caller, ret,
3317                                   size, s->size, gfpflags, node);
3318
3319         return ret;
3320 }
3321
3322 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3323 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3324                                         int (*get_count)(struct page *))
3325 {
3326         unsigned long flags;
3327         unsigned long x = 0;
3328         struct page *page;
3329
3330         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3331         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3332                 x += get_count(page);
3333         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3334         return x;
3335 }
3336
3337 static int count_inuse(struct page *page)
3338 {
3339         return page->inuse;
3340 }
3341
3342 static int count_total(struct page *page)
3343 {
3344         return page->objects;
3345 }
3346
3347 static int count_free(struct page *page)
3348 {
3349         return page->objects - page->inuse;
3350 }
3351
3352 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3353                                                 unsigned long *map)
3354 {
3355         void *p;
3356         void *addr = page_address(page);
3357
3358         if (!check_slab(s, page) ||
3359                         !on_freelist(s, page, NULL))
3360                 return 0;
3361
3362         /* Now we know that a valid freelist exists */
3363         bitmap_zero(map, page->objects);
3364
3365         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3366                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3367                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3368                         return 0;
3369         }
3370
3371         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3372                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3373                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3374                                 return 0;
3375         return 1;
3376 }
3377
3378 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3379                                                 unsigned long *map)
3380 {
3381         if (slab_trylock(page)) {
3382                 validate_slab(s, page, map);
3383                 slab_unlock(page);
3384         } else
3385                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3386                         s->name, page);
3387
3388         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3389                 if (!PageSlubDebug(page))
3390                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3391                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3392         } else {
3393                 if (PageSlubDebug(page))
3394                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3395                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3396         }
3397 }
3398
3399 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3400                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3401 {
3402         unsigned long count = 0;
3403         struct page *page;
3404         unsigned long flags;
3405
3406         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3407
3408         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3409                 validate_slab_slab(s, page, map);
3410                 count++;
3411         }
3412         if (count != n->nr_partial)
3413                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3414                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3415
3416         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3417                 goto out;
3418
3419         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3420                 validate_slab_slab(s, page, map);
3421                 count++;
3422         }
3423         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3424                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3425                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3426                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3427
3428 out:
3429         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3430         return count;
3431 }
3432
3433 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3434 {
3435         int node;
3436         unsigned long count = 0;
3437         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3438                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3439
3440         if (!map)
3441                 return -ENOMEM;
3442
3443         flush_all(s);
3444         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3445                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3446
3447                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3448         }
3449         kfree(map);
3450         return count;
3451 }
3452
3453 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3454 static void resiliency_test(void)
3455 {
3456         u8 *p;
3457
3458         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3459         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3460         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3461
3462         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3463         p[16] = 0x12;
3464         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3465                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3466
3467         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3468
3469         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3470         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3471         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3472         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3473                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3474         printk(KERN_ERR
3475                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3476
3477         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3478         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3479         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3480         *p = 0x56;
3481         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3482                                                                         p);
3483         printk(KERN_ERR
3484                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3485         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3486
3487         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3488         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3489         kfree(p);
3490         *p = 0x78;
3491         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3492         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3493
3494         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3495         kfree(p);
3496         p[50] = 0x9a;
3497         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3498                         p);
3499         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3500
3501         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3502         kfree(p);
3503         p[512] = 0xab;
3504         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3505         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3506 }
3507 #else
3508 static void resiliency_test(void) {};
3509 #endif
3510
3511 /*
3512  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3513  * and freed.
3514  */
3515
3516 struct location {
3517         unsigned long count;
3518         unsigned long addr;
3519         long long sum_time;
3520         long min_time;
3521         long max_time;
3522         long min_pid;
3523         long max_pid;
3524         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3525         nodemask_t nodes;
3526 };
3527
3528 struct loc_track {
3529         unsigned long max;
3530         unsigned long count;
3531         struct location *loc;
3532 };
3533
3534 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3535 {
3536         if (t->max)
3537                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3538                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3539 }
3540
3541 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3542 {
3543         struct location *l;
3544         int order;
3545
3546         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3547
3548         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3549         if (!l)
3550                 return 0;
3551
3552         if (t->count) {
3553                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3554                 free_loc_track(t);
3555         }
3556         t->max = max;
3557         t->loc = l;
3558         return 1;
3559 }
3560
3561 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3562                                 const struct track *track)
3563 {
3564         long start, end, pos;
3565         struct location *l;
3566         unsigned long caddr;
3567         unsigned long age = jiffies - track->when;
3568
3569         start = -1;
3570         end = t->count;
3571
3572         for ( ; ; ) {
3573                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3574
3575                 /*
3576                  * There is nothing at "end". If we end up there
3577                  * we need to add something to before end.
3578                  */
3579                 if (pos == end)
3580                         break;
3581
3582                 caddr = t->loc[pos].addr;
3583                 if (track->addr == caddr) {
3584
3585                         l = &t->loc[pos];
3586                         l->count++;
3587                         if (track->when) {
3588                                 l->sum_time += age;
3589                                 if (age < l->min_time)
3590                                         l->min_time = age;
3591                                 if (age > l->max_time)
3592                                         l->max_time = age;
3593
3594                                 if (track->pid < l->min_pid)
3595                                         l->min_pid = track->pid;
3596                                 if (track->pid > l->max_pid)
3597                                         l->max_pid = track->pid;
3598
3599                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3600                                                 to_cpumask(l->cpus));
3601                         }
3602                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3603                         return 1;
3604                 }
3605
3606                 if (track->addr < caddr)
3607                         end = pos;
3608                 else
3609                         start = pos;
3610         }
3611
3612         /*
3613          * Not found. Insert new tracking element.
3614          */
3615         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3616                 return 0;
3617
3618         l = t->loc + pos;
3619         if (pos < t->count)
3620                 memmove(l + 1, l,
3621                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3622         t->count++;
3623         l->count = 1;
3624         l->addr = track->addr;
3625         l->sum_time = age;
3626         l->min_time = age;
3627         l->max_time = age;
3628         l->min_pid = track->pid;
3629         l->max_pid = track->pid;
3630         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3631         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3632         nodes_clear(l->nodes);
3633         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3634         return 1;
3635 }
3636
3637 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3638                 struct page *page, enum track_item alloc)
3639 {
3640         void *addr = page_address(page);
3641         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3642         void *p;
3643
3644         bitmap_zero(map, page->objects);
3645         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3646                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3647
3648         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3649                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3650                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3651 }
3652
3653 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3654                                         enum track_item alloc)
3655 {
3656         int len = 0;
3657         unsigned long i;
3658         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3659         int node;
3660
3661         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3662                         GFP_TEMPORARY))
3663                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3664
3665         /* Push back cpu slabs */
3666         flush_all(s);
3667
3668         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3669                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3670                 unsigned long flags;
3671                 struct page *page;
3672
3673                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3674                         continue;
3675
3676                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3677                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3678                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3679                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3680                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3681                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3682         }
3683
3684         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3685                 struct location *l = &t.loc[i];
3686
3687                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3688                         break;
3689                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3690
3691                 if (l->addr)
3692                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3693                 else
3694                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3695
3696                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3697                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3698                                 l->min_time,
3699                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3700                                 l->max_time);
3701                 } else
3702                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3703                                 l->min_time);
3704
3705                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3706                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3707                                 l->min_pid, l->max_pid);
3708                 else
3709                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3710                                 l->min_pid);
3711
3712                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3713                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3714                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3715                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3716                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3717                                                  to_cpumask(l->cpus));
3718                 }
3719
3720                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3721                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3722                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3723                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3724                                         l->nodes);
3725                 }
3726
3727                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3728         }
3729
3730         free_loc_track(&t);
3731         if (!t.count)
3732                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3733         return len;
3734 }
3735
3736 enum slab_stat_type {
3737         SL_ALL,                 /* All slabs */
3738         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3739         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3740         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3741         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3742 };
3743
3744 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3745 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3746 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3747 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3748 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3749
3750 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3751                             char *buf, unsigned long flags)
3752 {
3753         unsigned long total = 0;
3754         int node;
3755         int x;
3756         unsigned long *nodes;
3757         unsigned long *per_cpu;
3758
3759         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3760         if (!nodes)
3761                 return -ENOMEM;
3762         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3763
3764         if (flags & SO_CPU) {
3765                 int cpu;
3766
3767                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3768                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3769
3770                         if (!c || c->node < 0)
3771                                 continue;
3772
3773                         if (c->page) {
3774                                         if (flags & SO_TOTAL)
3775                                                 x = c->page->objects;
3776                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3777                                         x = c->page->inuse;
3778                                 else
3779                                         x = 1;
3780
3781                                 total += x;
3782                                 nodes[c->node] += x;
3783                         }
3784                         per_cpu[c->node]++;
3785                 }
3786         }
3787
3788         if (flags & SO_ALL) {
3789                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3790                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3791
3792                 if (flags & SO_TOTAL)
3793                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3794                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3795                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3796                                 count_partial(n, count_free);
3797
3798                         else
3799                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3800                         total += x;
3801                         nodes[node] += x;
3802                 }
3803
3804         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3805                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3806                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3807
3808                         if (flags & SO_TOTAL)
3809                                 x = count_partial(n, count_total);
3810                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3811                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3812                         else
3813                                 x = n->nr_partial;
3814                         total += x;
3815                         nodes[node] += x;
3816                 }
3817         }
3818         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3819 #ifdef CONFIG_NUMA
3820         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3821                 if (nodes[node])
3822                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3823                                         node, nodes[node]);
3824 #endif
3825         kfree(nodes);
3826         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3827 }
3828
3829 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3830 {
3831         int node;
3832
3833         for_each_online_node(node) {
3834                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3835
3836                 if (!n)
3837                         continue;
3838
3839                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3840                         return 1;
3841         }
3842         return 0;
3843 }
3844
3845 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3846 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3847
3848 struct slab_attribute {
3849         struct attribute attr;
3850         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3851         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3852 };
3853
3854 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3855         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3856
3857 #define SLAB_ATTR(_name) \
3858         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3859         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3860
3861 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3862 {
3863         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3864 }
3865 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3866
3867 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3868 {
3869         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3870 }
3871 SLAB_ATTR_RO(align);
3872
3873 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3874 {
3875         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3876 }
3877 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3878
3879 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3880 {
3881         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3882 }
3883 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3884
3885 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3886                                 const char *buf, size_t length)
3887 {
3888         unsigned long order;
3889         int err;
3890
3891         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3892         if (err)
3893                 return err;
3894
3895         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3896                 return -EINVAL;
3897
3898         calculate_sizes(s, order);
3899         return length;
3900 }
3901
3902 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3903 {
3904         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3905 }
3906 SLAB_ATTR(order);
3907
3908 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3909 {
3910         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3911 }
3912
3913 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3914                                  size_t length)
3915 {
3916         unsigned long min;
3917         int err;
3918
3919         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3920         if (err)
3921                 return err;
3922
3923         set_min_partial(s, min);
3924         return length;
3925 }
3926 SLAB_ATTR(min_partial);
3927
3928 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3929 {
3930         if (s->ctor) {
3931                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3932
3933                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3934         }
3935         return 0;
3936 }
3937 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3938
3939 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3940 {
3941         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3942 }
3943 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3944
3945 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3946 {
3947         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3948 }
3949 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3950
3951 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3952 {
3953         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3954 }
3955 SLAB_ATTR_RO(partial);
3956
3957 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3958 {
3959         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3960 }
3961 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3962
3963 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3964 {
3965         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3966 }
3967 SLAB_ATTR_RO(objects);
3968
3969 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3970 {
3971         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3972 }
3973 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3974
3975 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3978 }
3979 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3980
3981 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3982 {
3983         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3984 }
3985
3986 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3987                                 const char *buf, size_t length)
3988 {
3989         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3990         if (buf[0] == '1')
3991                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3992         return length;
3993 }
3994 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3995
3996 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3997 {
3998         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3999 }
4000
4001 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4002                                                         size_t length)
4003 {
4004         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4005         if (buf[0] == '1')
4006                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4007         return length;
4008 }
4009 SLAB_ATTR(trace);
4010
4011 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4012 {
4013         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4014 }
4015
4016 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4017                                 const char *buf, size_t length)
4018 {
4019         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4020         if (buf[0] == '1')
4021                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4022         return length;
4023 }
4024 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4025
4026 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4029 }
4030 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4031
4032 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4033 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4034 {
4035         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4036 }
4037 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4038 #endif
4039
4040 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4041 {
4042         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4043 }
4044 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4045
4046 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4047 {
4048         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4049 }
4050
4051 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4052                                 const char *buf, size_t length)
4053 {
4054         if (any_slab_objects(s))
4055                 return -EBUSY;
4056
4057         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4058         if (buf[0] == '1')
4059                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4060         calculate_sizes(s, -1);
4061         return length;
4062 }
4063 SLAB_ATTR(red_zone);
4064
4065 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4066 {
4067         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4068 }
4069
4070 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4071                                 const char *buf, size_t length)
4072 {
4073         if (any_slab_objects(s))
4074                 return -EBUSY;
4075
4076         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4077         if (buf[0] == '1')
4078                 s->flags |= SLAB_POISON;
4079         calculate_sizes(s, -1);
4080         return length;
4081 }
4082 SLAB_ATTR(poison);
4083
4084 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4085 {
4086         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4087 }
4088
4089 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4090                                 const char *buf, size_t length)
4091 {
4092         if (any_slab_objects(s))
4093                 return -EBUSY;
4094
4095         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4096         if (buf[0] == '1')
4097                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4098         calculate_sizes(s, -1);
4099         return length;
4100 }
4101 SLAB_ATTR(store_user);
4102
4103 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4104 {
4105         return 0;
4106 }
4107
4108 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4109                         const char *buf, size_t length)
4110 {
4111         int ret = -EINVAL;
4112
4113         if (buf[0] == '1') {
4114                 ret = validate_slab_cache(s);
4115                 if (ret >= 0)
4116                         ret = length;
4117         }
4118         return ret;
4119 }
4120 SLAB_ATTR(validate);
4121
4122 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4123 {
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4128                         const char *buf, size_t length)
4129 {
4130         if (buf[0] == '1') {
4131                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4132
4133                 if (rc)
4134                         return rc;
4135         } else
4136                 return -EINVAL;
4137         return length;
4138 }
4139 SLAB_ATTR(shrink);
4140
4141 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4142 {
4143         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4144                 return -ENOSYS;
4145         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4146 }
4147 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4148
4149 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4150 {
4151         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4152                 return -ENOSYS;
4153         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4154 }
4155 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4156
4157 #ifdef CONFIG_NUMA
4158 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4159 {
4160         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4161 }
4162
4163 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4164                                 const char *buf, size_t length)
4165 {
4166         unsigned long ratio;
4167         int err;
4168
4169         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4170         if (err)
4171                 return err;
4172
4173         if (ratio <= 100)
4174                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4175
4176         return length;
4177 }
4178 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4179 #endif
4180
4181 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4182 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4183 {
4184         unsigned long sum  = 0;
4185         int cpu;
4186         int len;
4187         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4188
4189         if (!data)
4190                 return -ENOMEM;
4191
4192         for_each_online_cpu(cpu) {
4193                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4194
4195                 data[cpu] = x;
4196                 sum += x;
4197         }
4198
4199         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4200
4201 #ifdef CONFIG_SMP
4202         for_each_online_cpu(cpu) {
4203                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4204                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4205         }
4206 #endif
4207         kfree(data);
4208         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4209 }
4210
4211 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4212 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4213 {                                                               \
4214         return show_stat(s, buf, si);                           \
4215 }                                                               \
4216 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4217
4218 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4219 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4220 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4221 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4222 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4223 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4224 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4225 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4226 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4227 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4228 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4229 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4230 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4231 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4232 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4233 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4234 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4235 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4236 #endif
4237
4238 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4239         &slab_size_attr.attr,
4240         &object_size_attr.attr,
4241         &objs_per_slab_attr.attr,
4242         &order_attr.attr,
4243         &min_partial_attr.attr,
4244         &objects_attr.attr,
4245         &objects_partial_attr.attr,
4246         &total_objects_attr.attr,
4247         &slabs_attr.attr,
4248         &partial_attr.attr,
4249         &cpu_slabs_attr.attr,
4250         &ctor_attr.attr,
4251         &aliases_attr.attr,
4252         &align_attr.attr,
4253         &sanity_checks_attr.attr,
4254         &trace_attr.attr,
4255         &hwcache_align_attr.attr,
4256         &reclaim_account_attr.attr,
4257         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4258         &red_zone_attr.attr,
4259         &poison_attr.attr,
4260         &store_user_attr.attr,
4261         &validate_attr.attr,
4262         &shrink_attr.attr,
4263         &alloc_calls_attr.attr,
4264         &free_calls_attr.attr,
4265 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4266         &cache_dma_attr.attr,
4267 #endif
4268 #ifdef CONFIG_NUMA
4269         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4270 #endif
4271 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4272         &alloc_fastpath_attr.attr,
4273         &alloc_slowpath_attr.attr,
4274         &free_fastpath_attr.attr,
4275         &free_slowpath_attr.attr,
4276         &free_frozen_attr.attr,
4277         &free_add_partial_attr.attr,
4278         &free_remove_partial_attr.attr,
4279         &alloc_from_partial_attr.attr,
4280         &alloc_slab_attr.attr,
4281         &alloc_refill_attr.attr,
4282         &free_slab_attr.attr,
4283         &cpuslab_flush_attr.attr,
4284         &deactivate_full_attr.attr,
4285         &deactivate_empty_attr.attr,
4286         &deactivate_to_head_attr.attr,
4287         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4288         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4289         &order_fallback_attr.attr,
4290 #endif
4291         NULL
4292 };
4293
4294 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4295         .attrs = slab_attrs,
4296 };
4297
4298 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4299                                 struct attribute *attr,
4300                                 char *buf)
4301 {
4302         struct slab_attribute *attribute;
4303         struct kmem_cache *s;
4304         int err;
4305
4306         attribute = to_slab_attr(attr);
4307         s = to_slab(kobj);
4308
4309         if (!attribute->show)
4310                 return -EIO;
4311
4312         err = attribute->show(s, buf);
4313
4314         return err;
4315 }
4316
4317 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4318                                 struct attribute *attr,
4319                                 const char *buf, size_t len)
4320 {
4321         struct slab_attribute *attribute;
4322         struct kmem_cache *s;
4323         int err;
4324
4325         attribute = to_slab_attr(attr);
4326         s = to_slab(kobj);
4327
4328         if (!attribute->store)
4329                 return -EIO;
4330
4331         err = attribute->store(s, buf, len);
4332
4333         return err;
4334 }
4335
4336 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4337 {
4338         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4339
4340         kfree(s);
4341 }
4342
4343 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4344         .show = slab_attr_show,
4345         .store = slab_attr_store,
4346 };
4347
4348 static struct kobj_type slab_ktype = {
4349         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4350         .release = kmem_cache_release
4351 };
4352
4353 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4354 {
4355         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4356
4357         if (ktype == &slab_ktype)
4358                 return 1;
4359         return 0;
4360 }
4361
4362 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4363         .filter = uevent_filter,
4364 };
4365
4366 static struct kset *slab_kset;
4367
4368 #define ID_STR_LENGTH 64
4369
4370 /* Create a unique string id for a slab cache:
4371  *
4372  * Format       :[flags-]size
4373  */
4374 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4375 {
4376         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4377         char *p = name;
4378
4379         BUG_ON(!name);
4380
4381         *p++ = ':';
4382         /*
4383          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4384          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4385          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4386          * are matched during merging to guarantee that the id is
4387          * unique.
4388          */
4389         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4390                 *p++ = 'd';
4391         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4392                 *p++ = 'a';
4393         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4394                 *p++ = 'F';
4395         if (p != name + 1)
4396                 *p++ = '-';
4397         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4398         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4399         return name;
4400 }
4401
4402 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4403 {
4404         int err;
4405         const char *name;
4406         int unmergeable;
4407
4408         if (slab_state < SYSFS)
4409                 /* Defer until later */
4410                 return 0;
4411
4412         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4413         if (unmergeable) {
4414                 /*
4415                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4416                  * This is typically the case for debug situations. In that
4417                  * case we can catch duplicate names easily.
4418                  */
4419                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4420                 name = s->name;
4421         } else {
4422                 /*
4423                  * Create a unique name for the slab as a target
4424                  * for the symlinks.
4425                  */
4426                 name = create_unique_id(s);
4427         }
4428
4429         s->kobj.kset = slab_kset;
4430         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4431         if (err) {
4432                 kobject_put(&s->kobj);
4433                 return err;
4434         }
4435
4436         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4437         if (err)
4438                 return err;
4439         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4440         if (!unmergeable) {
4441                 /* Setup first alias */
4442                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4443                 kfree(name);
4444         }
4445         return 0;
4446 }
4447
4448 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4449 {
4450         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4451         kobject_del(&s->kobj);
4452         kobject_put(&s->kobj);
4453 }
4454
4455 /*
4456  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4457  * available lest we lose that information.
4458  */
4459 struct saved_alias {
4460         struct kmem_cache *s;
4461         const char *name;
4462         struct saved_alias *next;
4463 };
4464
4465 static struct saved_alias *alias_list;
4466
4467 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4468 {
4469         struct saved_alias *al;
4470
4471         if (slab_state == SYSFS) {
4472                 /*
4473                  * If we have a leftover link then remove it.
4474                  */
4475                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4476                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4477         }
4478
4479         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4480         if (!al)
4481                 return -ENOMEM;
4482
4483         al->s = s;
4484         al->name = name;
4485         al->next = alias_list;
4486         alias_list = al;
4487         return 0;
4488 }
4489
4490 static int __init slab_sysfs_init(void)
4491 {
4492         struct kmem_cache *s;
4493         int err;
4494
4495         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4496         if (!slab_kset) {
4497                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4498                 return -ENOSYS;
4499         }
4500
4501         slab_state = SYSFS;
4502
4503         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4504                 err = sysfs_slab_add(s);
4505                 if (err)
4506                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4507                                                 " to sysfs\n", s->name);
4508         }
4509
4510         while (alias_list) {
4511                 struct saved_alias *al = alias_list;
4512
4513                 alias_list = alias_list->next;
4514                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4515                 if (err)
4516                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4517                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4518                 kfree(al);
4519         }
4520
4521         resiliency_test();
4522         return 0;
4523 }
4524
4525 __initcall(slab_sysfs_init);
4526 #endif
4527
4528 /*
4529  * The /proc/slabinfo ABI
4530  */
4531 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4532 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4533 {
4534         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4535         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4536                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4537         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4538         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4539         seq_putc(m, '\n');
4540 }
4541
4542 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4543 {
4544         loff_t n = *pos;
4545
4546         down_read(&slub_lock);
4547         if (!n)
4548                 print_slabinfo_header(m);
4549
4550         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4551 }
4552
4553 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4554 {
4555         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4556 }
4557
4558 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4559 {
4560         up_read(&slub_lock);
4561 }
4562
4563 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4564 {
4565         unsigned long nr_partials = 0;
4566         unsigned long nr_slabs = 0;
4567         unsigned long nr_inuse = 0;
4568         unsigned long nr_objs = 0;
4569         unsigned long nr_free = 0;
4570         struct kmem_cache *s;
4571         int node;
4572
4573         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4574
4575         for_each_online_node(node) {
4576                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4577
4578                 if (!n)
4579                         continue;
4580
4581                 nr_partials += n->nr_partial;
4582                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4583                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4584                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4585         }
4586
4587         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4588
4589         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4590                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4591                    (1 << oo_order(s->oo)));
4592         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4593         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4594                    0UL);
4595         seq_putc(m, '\n');
4596         return 0;
4597 }
4598
4599 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4600         .start = s_start,
4601         .next = s_next,
4602         .stop = s_stop,
4603         .show = s_show,
4604 };
4605
4606 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4607 {
4608         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4609 }
4610
4611 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4612         .open           = slabinfo_open,
4613         .read           = seq_read,
4614         .llseek         = seq_lseek,
4615         .release        = seq_release,
4616 };
4617
4618 static int __init slab_proc_init(void)
4619 {
4620         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4621         return 0;
4622 }
4623 module_init(slab_proc_init);
4624 #endif /* CONFIG_SLABINFO */