SLUB: Make slub statistics use this_cpu_inc
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE)
155
156 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
157                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
158
159 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
160 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
161 #endif
162
163 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
164 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
165 #endif
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
173 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
174
175 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
176
177 #ifdef CONFIG_SMP
178 static struct notifier_block slab_notifier;
179 #endif
180
181 static enum {
182         DOWN,           /* No slab functionality available */
183         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
184         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
185         SYSFS           /* Sysfs up */
186 } slab_state = DOWN;
187
188 /* A list of all slab caches on the system */
189 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
190 static LIST_HEAD(slab_caches);
191
192 /*
193  * Tracking user of a slab.
194  */
195 struct track {
196         unsigned long addr;     /* Called from address */
197         int cpu;                /* Was running on cpu */
198         int pid;                /* Pid context */
199         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
200 };
201
202 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
203
204 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
205 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
206 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
207 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
208
209 #else
210 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
211 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
212                                                         { return 0; }
213 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
214 {
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238 #ifdef CONFIG_NUMA
239         return s->node[node];
240 #else
241         return &s->local_node;
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 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         return *(void **)(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
269 {
270         *(void **)(object + s->offset) = fp;
271 }
272
273 /* Loop over all objects in a slab */
274 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
275         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
276                         __p += (__s)->size)
277
278 /* Scan freelist */
279 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
280         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
281
282 /* Determine object index from a given position */
283 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
284 {
285         return (p - addr) / s->size;
286 }
287
288 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
289                                                 unsigned long size)
290 {
291         struct kmem_cache_order_objects x = {
292                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
293         };
294
295         return x;
296 }
297
298 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
299 {
300         return x.x >> OO_SHIFT;
301 }
302
303 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x & OO_MASK;
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
309 /*
310  * Debug settings:
311  */
312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
313 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
314 #else
315 static int slub_debug;
316 #endif
317
318 static char *slub_debug_slabs;
319 static int disable_higher_order_debug;
320
321 /*
322  * Object debugging
323  */
324 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
325 {
326         int i, offset;
327         int newline = 1;
328         char ascii[17];
329
330         ascii[16] = 0;
331
332         for (i = 0; i < length; i++) {
333                 if (newline) {
334                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
335                         newline = 0;
336                 }
337                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
338                 offset = i % 16;
339                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
340                 if (offset == 15) {
341                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
342                         newline = 1;
343                 }
344         }
345         if (!newline) {
346                 i %= 16;
347                 while (i < 16) {
348                         printk(KERN_CONT "   ");
349                         ascii[i] = ' ';
350                         i++;
351                 }
352                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
353         }
354 }
355
356 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
357         enum track_item alloc)
358 {
359         struct track *p;
360
361         if (s->offset)
362                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
363         else
364                 p = object + s->inuse;
365
366         return p + alloc;
367 }
368
369 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
370                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
371 {
372         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
373
374         if (addr) {
375                 p->addr = addr;
376                 p->cpu = smp_processor_id();
377                 p->pid = current->pid;
378                 p->when = jiffies;
379         } else
380                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
381 }
382
383 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
384 {
385         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
386                 return;
387
388         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
389         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
390 }
391
392 static void print_track(const char *s, struct track *t)
393 {
394         if (!t->addr)
395                 return;
396
397         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
398                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
399 }
400
401 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
402 {
403         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
404                 return;
405
406         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
407         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
408 }
409
410 static void print_page_info(struct page *page)
411 {
412         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
413                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
414
415 }
416
417 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
418 {
419         va_list args;
420         char buf[100];
421
422         va_start(args, fmt);
423         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
424         va_end(args);
425         printk(KERN_ERR "========================================"
426                         "=====================================\n");
427         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
428         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
429                         "-------------------------------------\n\n");
430 }
431
432 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
433 {
434         va_list args;
435         char buf[100];
436
437         va_start(args, fmt);
438         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
439         va_end(args);
440         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
441 }
442
443 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
444 {
445         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
446         u8 *addr = page_address(page);
447
448         print_tracking(s, p);
449
450         print_page_info(page);
451
452         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
453                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
454
455         if (p > addr + 16)
456                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
457
458         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
459
460         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
461                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
462                         s->inuse - s->objsize);
463
464         if (s->offset)
465                 off = s->offset + sizeof(void *);
466         else
467                 off = s->inuse;
468
469         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
470                 off += 2 * sizeof(struct track);
471
472         if (off != s->size)
473                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
474                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
475
476         dump_stack();
477 }
478
479 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
480                         u8 *object, char *reason)
481 {
482         slab_bug(s, "%s", reason);
483         print_trailer(s, page, object);
484 }
485
486 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
487 {
488         va_list args;
489         char buf[100];
490
491         va_start(args, fmt);
492         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
493         va_end(args);
494         slab_bug(s, "%s", buf);
495         print_page_info(page);
496         dump_stack();
497 }
498
499 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
500 {
501         u8 *p = object;
502
503         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
504                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
505                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
506         }
507
508         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
509                 memset(p + s->objsize,
510                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
511                         s->inuse - s->objsize);
512 }
513
514 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
515 {
516         while (bytes) {
517                 if (*start != (u8)value)
518                         return start;
519                 start++;
520                 bytes--;
521         }
522         return NULL;
523 }
524
525 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
526                                                 void *from, void *to)
527 {
528         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
529         memset(from, data, to - from);
530 }
531
532 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
533                         u8 *object, char *what,
534                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
535 {
536         u8 *fault;
537         u8 *end;
538
539         fault = check_bytes(start, value, bytes);
540         if (!fault)
541                 return 1;
542
543         end = start + bytes;
544         while (end > fault && end[-1] == value)
545                 end--;
546
547         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
548         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
549                                         fault, end - 1, fault[0], value);
550         print_trailer(s, page, object);
551
552         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
553         return 0;
554 }
555
556 /*
557  * Object layout:
558  *
559  * object address
560  *      Bytes of the object to be managed.
561  *      If the freepointer may overlay the object then the free
562  *      pointer is the first word of the object.
563  *
564  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
565  *      0xa5 (POISON_END)
566  *
567  * object + s->objsize
568  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
569  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
570  *      objsize == inuse.
571  *
572  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
573  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
574  *
575  * object + s->inuse
576  *      Meta data starts here.
577  *
578  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
579  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
580  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
581  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
582  *              before the word boundary.
583  *
584  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
585  *
586  * object + s->size
587  *      Nothing is used beyond s->size.
588  *
589  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
590  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
591  * may be used with merged slabcaches.
592  */
593
594 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
595 {
596         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
597
598         if (s->offset)
599                 /* Freepointer is placed after the object. */
600                 off += sizeof(void *);
601
602         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
603                 /* We also have user information there */
604                 off += 2 * sizeof(struct track);
605
606         if (s->size == off)
607                 return 1;
608
609         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
610                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
611 }
612
613 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
614 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
615 {
616         u8 *start;
617         u8 *fault;
618         u8 *end;
619         int length;
620         int remainder;
621
622         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
623                 return 1;
624
625         start = page_address(page);
626         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
627         end = start + length;
628         remainder = length % s->size;
629         if (!remainder)
630                 return 1;
631
632         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
633         if (!fault)
634                 return 1;
635         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
636                 end--;
637
638         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
639         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
640
641         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
642         return 0;
643 }
644
645 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
646                                         void *object, int active)
647 {
648         u8 *p = object;
649         u8 *endobject = object + s->objsize;
650
651         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
652                 unsigned int red =
653                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
654
655                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
656                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
657                         return 0;
658         } else {
659                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
660                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
661                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
662                 }
663         }
664
665         if (s->flags & SLAB_POISON) {
666                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
667                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
668                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
669                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
670                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
671                         return 0;
672                 /*
673                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
674                  */
675                 check_pad_bytes(s, page, p);
676         }
677
678         if (!s->offset && active)
679                 /*
680                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
681                  * freepointer while object is allocated.
682                  */
683                 return 1;
684
685         /* Check free pointer validity */
686         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
687                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
688                 /*
689                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
690                  * of the free objects in this slab. May cause
691                  * another error because the object count is now wrong.
692                  */
693                 set_freepointer(s, p, NULL);
694                 return 0;
695         }
696         return 1;
697 }
698
699 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
700 {
701         int maxobj;
702
703         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
704
705         if (!PageSlab(page)) {
706                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
707                 return 0;
708         }
709
710         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
711         if (page->objects > maxobj) {
712                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
713                         s->name, page->objects, maxobj);
714                 return 0;
715         }
716         if (page->inuse > page->objects) {
717                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
718                         s->name, page->inuse, page->objects);
719                 return 0;
720         }
721         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
722         slab_pad_check(s, page);
723         return 1;
724 }
725
726 /*
727  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
728  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
729  */
730 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
731 {
732         int nr = 0;
733         void *fp = page->freelist;
734         void *object = NULL;
735         unsigned long max_objects;
736
737         while (fp && nr <= page->objects) {
738                 if (fp == search)
739                         return 1;
740                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
741                         if (object) {
742                                 object_err(s, page, object,
743                                         "Freechain corrupt");
744                                 set_freepointer(s, object, NULL);
745                                 break;
746                         } else {
747                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
748                                 page->freelist = NULL;
749                                 page->inuse = page->objects;
750                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
751                                 return 0;
752                         }
753                         break;
754                 }
755                 object = fp;
756                 fp = get_freepointer(s, object);
757                 nr++;
758         }
759
760         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
761         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
762                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
763
764         if (page->objects != max_objects) {
765                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
766                         "should be %d", page->objects, max_objects);
767                 page->objects = max_objects;
768                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
769         }
770         if (page->inuse != page->objects - nr) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
772                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
773                 page->inuse = page->objects - nr;
774                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
775         }
776         return search == NULL;
777 }
778
779 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
780                                                                 int alloc)
781 {
782         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
783                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
784                         s->name,
785                         alloc ? "alloc" : "free",
786                         object, page->inuse,
787                         page->freelist);
788
789                 if (!alloc)
790                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
791
792                 dump_stack();
793         }
794 }
795
796 /*
797  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
798  */
799 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
800 {
801         spin_lock(&n->list_lock);
802         list_add(&page->lru, &n->full);
803         spin_unlock(&n->list_lock);
804 }
805
806 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
807 {
808         struct kmem_cache_node *n;
809
810         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
811                 return;
812
813         n = get_node(s, page_to_nid(page));
814
815         spin_lock(&n->list_lock);
816         list_del(&page->lru);
817         spin_unlock(&n->list_lock);
818 }
819
820 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
821 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
822 {
823         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
824
825         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
826 }
827
828 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
829 {
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                         void *object, unsigned long addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                         void *object, unsigned long addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         if (tolower(*str) == 'o') {
972                 /*
973                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
974                  * would increase as a result.
975                  */
976                 disable_higher_order_debug = 1;
977                 goto out;
978         }
979
980         slub_debug = 0;
981         if (*str == '-')
982                 /*
983                  * Switch off all debugging measures.
984                  */
985                 goto out;
986
987         /*
988          * Determine which debug features should be switched on
989          */
990         for (; *str && *str != ','; str++) {
991                 switch (tolower(*str)) {
992                 case 'f':
993                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
994                         break;
995                 case 'z':
996                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
997                         break;
998                 case 'p':
999                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1000                         break;
1001                 case 'u':
1002                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1003                         break;
1004                 case 't':
1005                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1006                         break;
1007                 default:
1008                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1009                                 "unknown. skipped\n", *str);
1010                 }
1011         }
1012
1013 check_slabs:
1014         if (*str == ',')
1015                 slub_debug_slabs = str + 1;
1016 out:
1017         return 1;
1018 }
1019
1020 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1021
1022 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1023         unsigned long flags, const char *name,
1024         void (*ctor)(void *))
1025 {
1026         /*
1027          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1028          */
1029         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1030                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1031                 flags |= slub_debug;
1032
1033         return flags;
1034 }
1035 #else
1036 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1037                         struct page *page, void *object) {}
1038
1039 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1040         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1041
1042 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1043         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1044
1045 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1046                         { return 1; }
1047 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1048                         void *object, int active) { return 1; }
1049 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1050 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1051         unsigned long flags, const char *name,
1052         void (*ctor)(void *))
1053 {
1054         return flags;
1055 }
1056 #define slub_debug 0
1057
1058 #define disable_higher_order_debug 0
1059
1060 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1061                                                         { return 0; }
1062 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1063                                                         { return 0; }
1064 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1065                                                         int objects) {}
1066 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1067                                                         int objects) {}
1068 #endif
1069
1070 /*
1071  * Slab allocation and freeing
1072  */
1073 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1074                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1075 {
1076         int order = oo_order(oo);
1077
1078         flags |= __GFP_NOTRACK;
1079
1080         if (node == -1)
1081                 return alloc_pages(flags, order);
1082         else
1083                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1084 }
1085
1086 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1087 {
1088         struct page *page;
1089         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1090         gfp_t alloc_gfp;
1091
1092         flags |= s->allocflags;
1093
1094         /*
1095          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1096          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1097          */
1098         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1099
1100         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1101         if (unlikely(!page)) {
1102                 oo = s->min;
1103                 /*
1104                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1105                  * Try a lower order alloc if possible
1106                  */
1107                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1108                 if (!page)
1109                         return NULL;
1110
1111                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1112         }
1113
1114         if (kmemcheck_enabled
1115                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1116                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1117
1118                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1119
1120                 /*
1121                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1122                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1123                  */
1124                 if (s->ctor)
1125                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1126                 else
1127                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1128         }
1129
1130         page->objects = oo_objects(oo);
1131         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1132                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1133                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1134                 1 << oo_order(oo));
1135
1136         return page;
1137 }
1138
1139 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1140                                 void *object)
1141 {
1142         setup_object_debug(s, page, object);
1143         if (unlikely(s->ctor))
1144                 s->ctor(object);
1145 }
1146
1147 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1148 {
1149         struct page *page;
1150         void *start;
1151         void *last;
1152         void *p;
1153
1154         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1155
1156         page = allocate_slab(s,
1157                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1158         if (!page)
1159                 goto out;
1160
1161         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1162         page->slab = s;
1163         page->flags |= 1 << PG_slab;
1164         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1165                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1166                 __SetPageSlubDebug(page);
1167
1168         start = page_address(page);
1169
1170         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1171                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1172
1173         last = start;
1174         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1175                 setup_object(s, page, last);
1176                 set_freepointer(s, last, p);
1177                 last = p;
1178         }
1179         setup_object(s, page, last);
1180         set_freepointer(s, last, NULL);
1181
1182         page->freelist = start;
1183         page->inuse = 0;
1184 out:
1185         return page;
1186 }
1187
1188 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189 {
1190         int order = compound_order(page);
1191         int pages = 1 << order;
1192
1193         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1194                 void *p;
1195
1196                 slab_pad_check(s, page);
1197                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1198                                                 page->objects)
1199                         check_object(s, page, p, 0);
1200                 __ClearPageSlubDebug(page);
1201         }
1202
1203         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1204
1205         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1206                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1207                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1208                 -pages);
1209
1210         __ClearPageSlab(page);
1211         reset_page_mapcount(page);
1212         if (current->reclaim_state)
1213                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1214         __free_pages(page, order);
1215 }
1216
1217 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1218 {
1219         struct page *page;
1220
1221         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1222         __free_slab(page->slab, page);
1223 }
1224
1225 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1226 {
1227         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1228                 /*
1229                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1230                  */
1231                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1232
1233                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1234         } else
1235                 __free_slab(s, page);
1236 }
1237
1238 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1241         free_slab(s, page);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Per slab locking using the pagelock
1246  */
1247 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1248 {
1249         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1250 }
1251
1252 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1253 {
1254         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1255 }
1256
1257 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1258 {
1259         int rc = 1;
1260
1261         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1262         return rc;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Management of partially allocated slabs
1267  */
1268 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1269                                 struct page *page, int tail)
1270 {
1271         spin_lock(&n->list_lock);
1272         n->nr_partial++;
1273         if (tail)
1274                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1275         else
1276                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1277         spin_unlock(&n->list_lock);
1278 }
1279
1280 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1281 {
1282         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1283
1284         spin_lock(&n->list_lock);
1285         list_del(&page->lru);
1286         n->nr_partial--;
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Lock slab and remove from the partial list.
1292  *
1293  * Must hold list_lock.
1294  */
1295 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1296                                                         struct page *page)
1297 {
1298         if (slab_trylock(page)) {
1299                 list_del(&page->lru);
1300                 n->nr_partial--;
1301                 __SetPageSlubFrozen(page);
1302                 return 1;
1303         }
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1309  */
1310 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1311 {
1312         struct page *page;
1313
1314         /*
1315          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1316          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1317          * partial slab and there is none available then get_partials()
1318          * will return NULL.
1319          */
1320         if (!n || !n->nr_partial)
1321                 return NULL;
1322
1323         spin_lock(&n->list_lock);
1324         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1325                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1326                         goto out;
1327         page = NULL;
1328 out:
1329         spin_unlock(&n->list_lock);
1330         return page;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1335  */
1336 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1337 {
1338 #ifdef CONFIG_NUMA
1339         struct zonelist *zonelist;
1340         struct zoneref *z;
1341         struct zone *zone;
1342         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1343         struct page *page;
1344
1345         /*
1346          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1347          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1348          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1349          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1350          *
1351          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1352          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1353          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1354          * from other nodes and filled up.
1355          *
1356          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1357          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1358          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1359          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1360          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1361          * with available objects.
1362          */
1363         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1364                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1365                 return NULL;
1366
1367         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1368         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1369                 struct kmem_cache_node *n;
1370
1371                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1372
1373                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1374                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1375                         page = get_partial_node(n);
1376                         if (page)
1377                                 return page;
1378                 }
1379         }
1380 #endif
1381         return NULL;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Get a partial page, lock it and return it.
1386  */
1387 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1388 {
1389         struct page *page;
1390         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1391
1392         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1393         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1394                 return page;
1395
1396         return get_any_partial(s, flags);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Move a page back to the lists.
1401  *
1402  * Must be called with the slab lock held.
1403  *
1404  * On exit the slab lock will have been dropped.
1405  */
1406 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1407 {
1408         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1409
1410         __ClearPageSlubFrozen(page);
1411         if (page->inuse) {
1412
1413                 if (page->freelist) {
1414                         add_partial(n, page, tail);
1415                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1416                 } else {
1417                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1418                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1419                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1420                                 add_full(n, page);
1421                 }
1422                 slab_unlock(page);
1423         } else {
1424                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1425                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1426                         /*
1427                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1428                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1429                          * to come after the other slabs with objects in
1430                          * so that the others get filled first. That way the
1431                          * size of the partial list stays small.
1432                          *
1433                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1434                          * the partial list.
1435                          */
1436                         add_partial(n, page, 1);
1437                         slab_unlock(page);
1438                 } else {
1439                         slab_unlock(page);
1440                         stat(s, FREE_SLAB);
1441                         discard_slab(s, page);
1442                 }
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Remove the cpu slab
1448  */
1449 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1450 {
1451         struct page *page = c->page;
1452         int tail = 1;
1453
1454         if (page->freelist)
1455                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1456         /*
1457          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1458          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1459          * to occur.
1460          */
1461         while (unlikely(c->freelist)) {
1462                 void **object;
1463
1464                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1465
1466                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1467                 object = c->freelist;
1468                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1469
1470                 /* And put onto the regular freelist */
1471                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1472                 page->freelist = object;
1473                 page->inuse--;
1474         }
1475         c->page = NULL;
1476         unfreeze_slab(s, page, tail);
1477 }
1478
1479 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1480 {
1481         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1482         slab_lock(c->page);
1483         deactivate_slab(s, c);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Flush cpu slab.
1488  *
1489  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1490  */
1491 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1492 {
1493         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1494
1495         if (likely(c && c->page))
1496                 flush_slab(s, c);
1497 }
1498
1499 static void flush_cpu_slab(void *d)
1500 {
1501         struct kmem_cache *s = d;
1502
1503         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1504 }
1505
1506 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1507 {
1508         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1513  * locality expectations.
1514  */
1515 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1516 {
1517 #ifdef CONFIG_NUMA
1518         if (node != -1 && c->node != node)
1519                 return 0;
1520 #endif
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 static int count_free(struct page *page)
1525 {
1526         return page->objects - page->inuse;
1527 }
1528
1529 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1530                                         int (*get_count)(struct page *))
1531 {
1532         unsigned long flags;
1533         unsigned long x = 0;
1534         struct page *page;
1535
1536         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1537         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1538                 x += get_count(page);
1539         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1540         return x;
1541 }
1542
1543 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1544 {
1545 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1546         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1547 #else
1548         return 0;
1549 #endif
1550 }
1551
1552 static noinline void
1553 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1554 {
1555         int node;
1556
1557         printk(KERN_WARNING
1558                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1559                 nid, gfpflags);
1560         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1561                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1562                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1563
1564         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1565                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1566                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1567
1568         for_each_online_node(node) {
1569                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1570                 unsigned long nr_slabs;
1571                 unsigned long nr_objs;
1572                 unsigned long nr_free;
1573
1574                 if (!n)
1575                         continue;
1576
1577                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1578                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1579                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1580
1581                 printk(KERN_WARNING
1582                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1583                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1584         }
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1589  * debugging duties.
1590  *
1591  * Interrupts are disabled.
1592  *
1593  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1594  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1595  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1596  *
1597  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1598  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1599  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1600  *
1601  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1602  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1603  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1604  */
1605 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1606                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1607 {
1608         void **object;
1609         struct page *new;
1610
1611         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1612         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1613
1614         if (!c->page)
1615                 goto new_slab;
1616
1617         slab_lock(c->page);
1618         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1619                 goto another_slab;
1620
1621         stat(s, ALLOC_REFILL);
1622
1623 load_freelist:
1624         object = c->page->freelist;
1625         if (unlikely(!object))
1626                 goto another_slab;
1627         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1628                 goto debug;
1629
1630         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1631         c->page->inuse = c->page->objects;
1632         c->page->freelist = NULL;
1633         c->node = page_to_nid(c->page);
1634 unlock_out:
1635         slab_unlock(c->page);
1636         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1637         return object;
1638
1639 another_slab:
1640         deactivate_slab(s, c);
1641
1642 new_slab:
1643         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1644         if (new) {
1645                 c->page = new;
1646                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1647                 goto load_freelist;
1648         }
1649
1650         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1651                 local_irq_enable();
1652
1653         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1654
1655         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1656                 local_irq_disable();
1657
1658         if (new) {
1659                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1660                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1661                 if (c->page)
1662                         flush_slab(s, c);
1663                 slab_lock(new);
1664                 __SetPageSlubFrozen(new);
1665                 c->page = new;
1666                 goto load_freelist;
1667         }
1668         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1669                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1670         return NULL;
1671 debug:
1672         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1673                 goto another_slab;
1674
1675         c->page->inuse++;
1676         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1677         c->node = -1;
1678         goto unlock_out;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1683  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1684  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1685  *
1686  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1687  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1688  *
1689  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1690  */
1691 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1692                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1693 {
1694         void **object;
1695         struct kmem_cache_cpu *c;
1696         unsigned long flags;
1697
1698         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1699
1700         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1701         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1702
1703         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1704                 return NULL;
1705
1706         local_irq_save(flags);
1707         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1708         object = c->freelist;
1709         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1710
1711                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1712
1713         else {
1714                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1715                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1716         }
1717         local_irq_restore(flags);
1718
1719         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1720                 memset(object, 0, s->objsize);
1721
1722         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1723         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1724
1725         return object;
1726 }
1727
1728 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1729 {
1730         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1731
1732         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1733
1734         return ret;
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1737
1738 #ifdef CONFIG_TRACING
1739 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1740 {
1741         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1744 #endif
1745
1746 #ifdef CONFIG_NUMA
1747 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1748 {
1749         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1750
1751         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1752                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1757 #endif
1758
1759 #ifdef CONFIG_TRACING
1760 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1761                                     gfp_t gfpflags,
1762                                     int node)
1763 {
1764         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1767 #endif
1768
1769 /*
1770  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1771  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1772  *
1773  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1774  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1775  * handling required then we can return immediately.
1776  */
1777 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1778                         void *x, unsigned long addr)
1779 {
1780         void *prior;
1781         void **object = (void *)x;
1782
1783         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1784         slab_lock(page);
1785
1786         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1787                 goto debug;
1788
1789 checks_ok:
1790         prior = page->freelist;
1791         set_freepointer(s, object, prior);
1792         page->freelist = object;
1793         page->inuse--;
1794
1795         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1796                 stat(s, FREE_FROZEN);
1797                 goto out_unlock;
1798         }
1799
1800         if (unlikely(!page->inuse))
1801                 goto slab_empty;
1802
1803         /*
1804          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1805          * then add it.
1806          */
1807         if (unlikely(!prior)) {
1808                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1809                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1810         }
1811
1812 out_unlock:
1813         slab_unlock(page);
1814         return;
1815
1816 slab_empty:
1817         if (prior) {
1818                 /*
1819                  * Slab still on the partial list.
1820                  */
1821                 remove_partial(s, page);
1822                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1823         }
1824         slab_unlock(page);
1825         stat(s, FREE_SLAB);
1826         discard_slab(s, page);
1827         return;
1828
1829 debug:
1830         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1831                 goto out_unlock;
1832         goto checks_ok;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1837  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1838  *
1839  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1840  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1841  * the item before.
1842  *
1843  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1844  * with all sorts of special processing.
1845  */
1846 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1847                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1848 {
1849         void **object = (void *)x;
1850         struct kmem_cache_cpu *c;
1851         unsigned long flags;
1852
1853         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1854         local_irq_save(flags);
1855         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1856         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1857         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1858         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1859                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1860         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1861                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1862                 c->freelist = object;
1863                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1864         } else
1865                 __slab_free(s, page, x, addr);
1866
1867         local_irq_restore(flags);
1868 }
1869
1870 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1871 {
1872         struct page *page;
1873
1874         page = virt_to_head_page(x);
1875
1876         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1877
1878         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1881
1882 /* Figure out on which slab page the object resides */
1883 static struct page *get_object_page(const void *x)
1884 {
1885         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1886
1887         if (!PageSlab(page))
1888                 return NULL;
1889
1890         return page;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1895  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1896  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1897  * another.
1898  *
1899  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1900  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1901  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1902  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1903  * locking overhead.
1904  */
1905
1906 /*
1907  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1908  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1909  * and increases the number of allocations possible without having to
1910  * take the list_lock.
1911  */
1912 static int slub_min_order;
1913 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1914 static int slub_min_objects;
1915
1916 /*
1917  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1918  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1919  */
1920 static int slub_nomerge;
1921
1922 /*
1923  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1924  *
1925  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1926  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1927  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1928  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1929  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1930  * would be wasted.
1931  *
1932  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1933  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1934  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1935  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1936  *
1937  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1938  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1939  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1940  * of space in favor of a small page order.
1941  *
1942  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1943  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1944  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1945  * the smallest order which will fit the object.
1946  */
1947 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1948                                 int max_order, int fract_leftover)
1949 {
1950         int order;
1951         int rem;
1952         int min_order = slub_min_order;
1953
1954         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1955                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1956
1957         for (order = max(min_order,
1958                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1959                         order <= max_order; order++) {
1960
1961                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1962
1963                 if (slab_size < min_objects * size)
1964                         continue;
1965
1966                 rem = slab_size % size;
1967
1968                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1969                         break;
1970
1971         }
1972
1973         return order;
1974 }
1975
1976 static inline int calculate_order(int size)
1977 {
1978         int order;
1979         int min_objects;
1980         int fraction;
1981         int max_objects;
1982
1983         /*
1984          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1985          * works by first attempting to generate a layout with
1986          * the best configuration and backing off gradually.
1987          *
1988          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1989          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1990          */
1991         min_objects = slub_min_objects;
1992         if (!min_objects)
1993                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1994         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1995         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1996
1997         while (min_objects > 1) {
1998                 fraction = 16;
1999                 while (fraction >= 4) {
2000                         order = slab_order(size, min_objects,
2001                                                 slub_max_order, fraction);
2002                         if (order <= slub_max_order)
2003                                 return order;
2004                         fraction /= 2;
2005                 }
2006                 min_objects--;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2011          * lets see if we can place a single object there.
2012          */
2013         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2014         if (order <= slub_max_order)
2015                 return order;
2016
2017         /*
2018          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2019          */
2020         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2021         if (order < MAX_ORDER)
2022                 return order;
2023         return -ENOSYS;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2028  */
2029 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2030                 unsigned long align, unsigned long size)
2031 {
2032         /*
2033          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2034          * suggestion if the object is sufficiently large.
2035          *
2036          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2037          * alignment though. If that is greater then use it.
2038          */
2039         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2040                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2041                 while (size <= ralign / 2)
2042                         ralign /= 2;
2043                 align = max(align, ralign);
2044         }
2045
2046         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2047                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2048
2049         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2050 }
2051
2052 static void
2053 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2054 {
2055         n->nr_partial = 0;
2056         spin_lock_init(&n->list_lock);
2057         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2058 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2059         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2060         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2061         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2062 #endif
2063 }
2064
2065 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[SLUB_PAGE_SHIFT]);
2066
2067 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2068 {
2069         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2070                 /*
2071                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2072                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2073                  */
2074                 s->cpu_slab = per_cpu_var(kmalloc_percpu) + (s - kmalloc_caches);
2075         else
2076                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2077
2078         if (!s->cpu_slab)
2079                 return 0;
2080
2081         return 1;
2082 }
2083
2084 #ifdef CONFIG_NUMA
2085 /*
2086  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2087  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2088  * possible.
2089  *
2090  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2091  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2092  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2093  */
2094 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2095 {
2096         struct page *page;
2097         struct kmem_cache_node *n;
2098         unsigned long flags;
2099
2100         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2101
2102         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2103
2104         BUG_ON(!page);
2105         if (page_to_nid(page) != node) {
2106                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2107                                 "node %d\n", node);
2108                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2109                                 "in order to be able to continue\n");
2110         }
2111
2112         n = page->freelist;
2113         BUG_ON(!n);
2114         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2115         page->inuse++;
2116         kmalloc_caches->node[node] = n;
2117 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2118         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2119         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2120 #endif
2121         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2122         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2123
2124         /*
2125          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2126          * so even though there cannot be a race this early in
2127          * the boot sequence, we still disable irqs.
2128          */
2129         local_irq_save(flags);
2130         add_partial(n, page, 0);
2131         local_irq_restore(flags);
2132 }
2133
2134 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2135 {
2136         int node;
2137
2138         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2139                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2140                 if (n && n != &s->local_node)
2141                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2142                 s->node[node] = NULL;
2143         }
2144 }
2145
2146 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2147 {
2148         int node;
2149         int local_node;
2150
2151         if (slab_state >= UP)
2152                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2153         else
2154                 local_node = 0;
2155
2156         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2157                 struct kmem_cache_node *n;
2158
2159                 if (local_node == node)
2160                         n = &s->local_node;
2161                 else {
2162                         if (slab_state == DOWN) {
2163                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2164                                 continue;
2165                         }
2166                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2167                                                         gfpflags, node);
2168
2169                         if (!n) {
2170                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2171                                 return 0;
2172                         }
2173
2174                 }
2175                 s->node[node] = n;
2176                 init_kmem_cache_node(n, s);
2177         }
2178         return 1;
2179 }
2180 #else
2181 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2182 {
2183 }
2184
2185 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2186 {
2187         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2188         return 1;
2189 }
2190 #endif
2191
2192 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2193 {
2194         if (min < MIN_PARTIAL)
2195                 min = MIN_PARTIAL;
2196         else if (min > MAX_PARTIAL)
2197                 min = MAX_PARTIAL;
2198         s->min_partial = min;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2203  * a slab object.
2204  */
2205 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2206 {
2207         unsigned long flags = s->flags;
2208         unsigned long size = s->objsize;
2209         unsigned long align = s->align;
2210         int order;
2211
2212         /*
2213          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2214          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2215          * the possible location of the free pointer.
2216          */
2217         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2218
2219 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2220         /*
2221          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2222          * the slab may touch the object after free or before allocation
2223          * then we should never poison the object itself.
2224          */
2225         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2226                         !s->ctor)
2227                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2228         else
2229                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2230
2231
2232         /*
2233          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2234          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2235          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2236          */
2237         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2238                 size += sizeof(void *);
2239 #endif
2240
2241         /*
2242          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2243          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2244          */
2245         s->inuse = size;
2246
2247         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2248                 s->ctor)) {
2249                 /*
2250                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2251                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2252                  * kmem_cache_free.
2253                  *
2254                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2255                  * destructor or are poisoning the objects.
2256                  */
2257                 s->offset = size;
2258                 size += sizeof(void *);
2259         }
2260
2261 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2262         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2263                 /*
2264                  * Need to store information about allocs and frees after
2265                  * the object.
2266                  */
2267                 size += 2 * sizeof(struct track);
2268
2269         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2270                 /*
2271                  * Add some empty padding so that we can catch
2272                  * overwrites from earlier objects rather than let
2273                  * tracking information or the free pointer be
2274                  * corrupted if a user writes before the start
2275                  * of the object.
2276                  */
2277                 size += sizeof(void *);
2278 #endif
2279
2280         /*
2281          * Determine the alignment based on various parameters that the
2282          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2283          * on bootup.
2284          */
2285         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2286         s->align = align;
2287
2288         /*
2289          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2290          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2291          * each object to conform to the alignment.
2292          */
2293         size = ALIGN(size, align);
2294         s->size = size;
2295         if (forced_order >= 0)
2296                 order = forced_order;
2297         else
2298                 order = calculate_order(size);
2299
2300         if (order < 0)
2301                 return 0;
2302
2303         s->allocflags = 0;
2304         if (order)
2305                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2306
2307         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2308                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2309
2310         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2311                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2312
2313         /*
2314          * Determine the number of objects per slab
2315          */
2316         s->oo = oo_make(order, size);
2317         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2318         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2319                 s->max = s->oo;
2320
2321         return !!oo_objects(s->oo);
2322
2323 }
2324
2325 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2326                 const char *name, size_t size,
2327                 size_t align, unsigned long flags,
2328                 void (*ctor)(void *))
2329 {
2330         memset(s, 0, kmem_size);
2331         s->name = name;
2332         s->ctor = ctor;
2333         s->objsize = size;
2334         s->align = align;
2335         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2336
2337         if (!calculate_sizes(s, -1))
2338                 goto error;
2339         if (disable_higher_order_debug) {
2340                 /*
2341                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2342                  * order increased.
2343                  */
2344                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2345                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2346                         s->offset = 0;
2347                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2348                                 goto error;
2349                 }
2350         }
2351
2352         /*
2353          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2354          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2355          */
2356         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2357         s->refcount = 1;
2358 #ifdef CONFIG_NUMA
2359         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2360 #endif
2361         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2362                 goto error;
2363
2364         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2365                 return 1;
2366
2367         free_kmem_cache_nodes(s);
2368 error:
2369         if (flags & SLAB_PANIC)
2370                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2371                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2372                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2373                         s->offset, flags);
2374         return 0;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * Check if a given pointer is valid
2379  */
2380 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2381 {
2382         struct page *page;
2383
2384         page = get_object_page(object);
2385
2386         if (!page || s != page->slab)
2387                 /* No slab or wrong slab */
2388                 return 0;
2389
2390         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2391                 return 0;
2392
2393         /*
2394          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2395          * But this would be too expensive and it seems that the main
2396          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2397          * to a certain slab.
2398          */
2399         return 1;
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2402
2403 /*
2404  * Determine the size of a slab object
2405  */
2406 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2407 {
2408         return s->objsize;
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2411
2412 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2413 {
2414         return s->name;
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2417
2418 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2419                                                         const char *text)
2420 {
2421 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2422         void *addr = page_address(page);
2423         void *p;
2424         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2425
2426         bitmap_zero(map, page->objects);
2427         slab_err(s, page, "%s", text);
2428         slab_lock(page);
2429         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2430                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2431
2432         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2433
2434                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2435                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2436                                                         p, p - addr);
2437                         print_tracking(s, p);
2438                 }
2439         }
2440         slab_unlock(page);
2441 #endif
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2446  */
2447 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2448 {
2449         unsigned long flags;
2450         struct page *page, *h;
2451
2452         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2453         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2454                 if (!page->inuse) {
2455                         list_del(&page->lru);
2456                         discard_slab(s, page);
2457                         n->nr_partial--;
2458                 } else {
2459                         list_slab_objects(s, page,
2460                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2461                 }
2462         }
2463         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Release all resources used by a slab cache.
2468  */
2469 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2470 {
2471         int node;
2472
2473         flush_all(s);
2474         free_percpu(s->cpu_slab);
2475         /* Attempt to free all objects */
2476         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2477                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2478
2479                 free_partial(s, n);
2480                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2481                         return 1;
2482         }
2483         free_kmem_cache_nodes(s);
2484         return 0;
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2489  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2490  */
2491 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2492 {
2493         down_write(&slub_lock);
2494         s->refcount--;
2495         if (!s->refcount) {
2496                 list_del(&s->list);
2497                 up_write(&slub_lock);
2498                 if (kmem_cache_close(s)) {
2499                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2500                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2501                         dump_stack();
2502                 }
2503                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2504                         rcu_barrier();
2505                 sysfs_slab_remove(s);
2506         } else
2507                 up_write(&slub_lock);
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2510
2511 /********************************************************************
2512  *              Kmalloc subsystem
2513  *******************************************************************/
2514
2515 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2516 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2517
2518 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2519 {
2520         get_option(&str, &slub_min_order);
2521
2522         return 1;
2523 }
2524
2525 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2526
2527 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2528 {
2529         get_option(&str, &slub_max_order);
2530         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2531
2532         return 1;
2533 }
2534
2535 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2536
2537 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2538 {
2539         get_option(&str, &slub_min_objects);
2540
2541         return 1;
2542 }
2543
2544 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2545
2546 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2547 {
2548         slub_nomerge = 1;
2549         return 1;
2550 }
2551
2552 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2553
2554 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2555                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2556 {
2557         unsigned int flags = 0;
2558
2559         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2560                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2561
2562         /*
2563          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2564          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2565          */
2566         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2567                                                                 flags, NULL))
2568                 goto panic;
2569
2570         list_add(&s->list, &slab_caches);
2571
2572         if (sysfs_slab_add(s))
2573                 goto panic;
2574         return s;
2575
2576 panic:
2577         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2578 }
2579
2580 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2581 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2582
2583 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2584 {
2585         struct kmem_cache *s;
2586
2587         down_write(&slub_lock);
2588         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2589                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2590                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2591                         sysfs_slab_add(s);
2592                 }
2593         }
2594         up_write(&slub_lock);
2595 }
2596
2597 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2598
2599 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2600 {
2601         struct kmem_cache *s;
2602         char *text;
2603         size_t realsize;
2604         unsigned long slabflags;
2605         int i;
2606
2607         s = kmalloc_caches_dma[index];
2608         if (s)
2609                 return s;
2610
2611         /* Dynamically create dma cache */
2612         if (flags & __GFP_WAIT)
2613                 down_write(&slub_lock);
2614         else {
2615                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2616                         goto out;
2617         }
2618
2619         if (kmalloc_caches_dma[index])
2620                 goto unlock_out;
2621
2622         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2623         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2624                          (unsigned int)realsize);
2625
2626         s = NULL;
2627         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2628                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2629                         break;
2630
2631         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2632         s = kmalloc_caches + i;
2633
2634         /*
2635          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2636          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2637          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2638          * adding all existing slabs to sysfs.
2639          */
2640         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2641         if (slab_state >= SYSFS)
2642                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2643
2644         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2645                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2646                 s->size = 0;
2647                 kfree(text);
2648                 goto unlock_out;
2649         }
2650
2651         list_add(&s->list, &slab_caches);
2652         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2653
2654         if (slab_state >= SYSFS)
2655                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2656
2657 unlock_out:
2658         up_write(&slub_lock);
2659 out:
2660         return kmalloc_caches_dma[index];
2661 }
2662 #endif
2663
2664 /*
2665  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2666  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2667  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2668  * fls.
2669  */
2670 static s8 size_index[24] = {
2671         3,      /* 8 */
2672         4,      /* 16 */
2673         5,      /* 24 */
2674         5,      /* 32 */
2675         6,      /* 40 */
2676         6,      /* 48 */
2677         6,      /* 56 */
2678         6,      /* 64 */
2679         1,      /* 72 */
2680         1,      /* 80 */
2681         1,      /* 88 */
2682         1,      /* 96 */
2683         7,      /* 104 */
2684         7,      /* 112 */
2685         7,      /* 120 */
2686         7,      /* 128 */
2687         2,      /* 136 */
2688         2,      /* 144 */
2689         2,      /* 152 */
2690         2,      /* 160 */
2691         2,      /* 168 */
2692         2,      /* 176 */
2693         2,      /* 184 */
2694         2       /* 192 */
2695 };
2696
2697 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2698 {
2699         return (bytes - 1) / 8;
2700 }
2701
2702 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2703 {
2704         int index;
2705
2706         if (size <= 192) {
2707                 if (!size)
2708                         return ZERO_SIZE_PTR;
2709
2710                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2711         } else
2712                 index = fls(size - 1);
2713
2714 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2715         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2716                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2717
2718 #endif
2719         return &kmalloc_caches[index];
2720 }
2721
2722 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2723 {
2724         struct kmem_cache *s;
2725         void *ret;
2726
2727         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2728                 return kmalloc_large(size, flags);
2729
2730         s = get_slab(size, flags);
2731
2732         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2733                 return s;
2734
2735         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2736
2737         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2738
2739         return ret;
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2742
2743 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2744 {
2745         struct page *page;
2746         void *ptr = NULL;
2747
2748         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2749         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2750         if (page)
2751                 ptr = page_address(page);
2752
2753         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2754         return ptr;
2755 }
2756
2757 #ifdef CONFIG_NUMA
2758 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2759 {
2760         struct kmem_cache *s;
2761         void *ret;
2762
2763         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2764                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2765
2766                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2767                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2768                                    flags, node);
2769
2770                 return ret;
2771         }
2772
2773         s = get_slab(size, flags);
2774
2775         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2776                 return s;
2777
2778         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2779
2780         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2781
2782         return ret;
2783 }
2784 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2785 #endif
2786
2787 size_t ksize(const void *object)
2788 {
2789         struct page *page;
2790         struct kmem_cache *s;
2791
2792         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2793                 return 0;
2794
2795         page = virt_to_head_page(object);
2796
2797         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2798                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2799                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2800         }
2801         s = page->slab;
2802
2803 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2804         /*
2805          * Debugging requires use of the padding between object
2806          * and whatever may come after it.
2807          */
2808         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2809                 return s->objsize;
2810
2811 #endif
2812         /*
2813          * If we have the need to store the freelist pointer
2814          * back there or track user information then we can
2815          * only use the space before that information.
2816          */
2817         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2818                 return s->inuse;
2819         /*
2820          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2821          */
2822         return s->size;
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2825
2826 void kfree(const void *x)
2827 {
2828         struct page *page;
2829         void *object = (void *)x;
2830
2831         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2832
2833         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2834                 return;
2835
2836         page = virt_to_head_page(x);
2837         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2838                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2839                 kmemleak_free(x);
2840                 put_page(page);
2841                 return;
2842         }
2843         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2846
2847 /*
2848  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2849  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2850  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2851  * and thus they can be removed from the partial lists.
2852  *
2853  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2854  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2855  * are freed in them.
2856  */
2857 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2858 {
2859         int node;
2860         int i;
2861         struct kmem_cache_node *n;
2862         struct page *page;
2863         struct page *t;
2864         int objects = oo_objects(s->max);
2865         struct list_head *slabs_by_inuse =
2866                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2867         unsigned long flags;
2868
2869         if (!slabs_by_inuse)
2870                 return -ENOMEM;
2871
2872         flush_all(s);
2873         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2874                 n = get_node(s, node);
2875
2876                 if (!n->nr_partial)
2877                         continue;
2878
2879                 for (i = 0; i < objects; i++)
2880                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2881
2882                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2883
2884                 /*
2885                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2886                  *
2887                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2888                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2889                  */
2890                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2891                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2892                                 /*
2893                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2894                                  * may have freed the last object and be
2895                                  * waiting to release the slab.
2896                                  */
2897                                 list_del(&page->lru);
2898                                 n->nr_partial--;
2899                                 slab_unlock(page);
2900                                 discard_slab(s, page);
2901                         } else {
2902                                 list_move(&page->lru,
2903                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2904                         }
2905                 }
2906
2907                 /*
2908                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2909                  * first and the least used slabs at the end.
2910                  */
2911                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2912                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2913
2914                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2915         }
2916
2917         kfree(slabs_by_inuse);
2918         return 0;
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2921
2922 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2923 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2924 {
2925         struct kmem_cache *s;
2926
2927         down_read(&slub_lock);
2928         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2929                 kmem_cache_shrink(s);
2930         up_read(&slub_lock);
2931
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2936 {
2937         struct kmem_cache_node *n;
2938         struct kmem_cache *s;
2939         struct memory_notify *marg = arg;
2940         int offline_node;
2941
2942         offline_node = marg->status_change_nid;
2943
2944         /*
2945          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2946          * for it yet.
2947          */
2948         if (offline_node < 0)
2949                 return;
2950
2951         down_read(&slub_lock);
2952         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2953                 n = get_node(s, offline_node);
2954                 if (n) {
2955                         /*
2956                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2957                          * that is going down. We were unable to free them,
2958                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2959                          * callback. So, we must fail.
2960                          */
2961                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2962
2963                         s->node[offline_node] = NULL;
2964                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2965                 }
2966         }
2967         up_read(&slub_lock);
2968 }
2969
2970 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2971 {
2972         struct kmem_cache_node *n;
2973         struct kmem_cache *s;
2974         struct memory_notify *marg = arg;
2975         int nid = marg->status_change_nid;
2976         int ret = 0;
2977
2978         /*
2979          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2980          * already created. Nothing to do.
2981          */
2982         if (nid < 0)
2983                 return 0;
2984
2985         /*
2986          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2987          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2988          * online.
2989          */
2990         down_read(&slub_lock);
2991         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2992                 /*
2993                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2994                  *      since memory is not yet available from the node that
2995                  *      is brought up.
2996                  */
2997                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2998                 if (!n) {
2999                         ret = -ENOMEM;
3000                         goto out;
3001                 }
3002                 init_kmem_cache_node(n, s);
3003                 s->node[nid] = n;
3004         }
3005 out:
3006         up_read(&slub_lock);
3007         return ret;
3008 }
3009
3010 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3011                                 unsigned long action, void *arg)
3012 {
3013         int ret = 0;
3014
3015         switch (action) {
3016         case MEM_GOING_ONLINE:
3017                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3018                 break;
3019         case MEM_GOING_OFFLINE:
3020                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3021                 break;
3022         case MEM_OFFLINE:
3023         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3024                 slab_mem_offline_callback(arg);
3025                 break;
3026         case MEM_ONLINE:
3027         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3028                 break;
3029         }
3030         if (ret)
3031                 ret = notifier_from_errno(ret);
3032         else
3033                 ret = NOTIFY_OK;
3034         return ret;
3035 }
3036
3037 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3038
3039 /********************************************************************
3040  *                      Basic setup of slabs
3041  *******************************************************************/
3042
3043 void __init kmem_cache_init(void)
3044 {
3045         int i;
3046         int caches = 0;
3047
3048 #ifdef CONFIG_NUMA
3049         /*
3050          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3051          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3052          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3053          */
3054         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3055                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3056         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3057         caches++;
3058
3059         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3060 #endif
3061
3062         /* Able to allocate the per node structures */
3063         slab_state = PARTIAL;
3064
3065         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3066         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3067                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3068                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3069                 caches++;
3070         }
3071         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3072                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3073                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3074                 caches++;
3075         }
3076
3077         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3078                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3079                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3080                 caches++;
3081         }
3082
3083
3084         /*
3085          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3086          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3087          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3088          *
3089          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3090          * handle the index determination for the smaller caches.
3091          *
3092          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3093          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3094          */
3095         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3096                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3097
3098         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3099                 int elem = size_index_elem(i);
3100                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3101                         break;
3102                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3103         }
3104
3105         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3106                 /*
3107                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3108                  * is 64 byte.
3109                  */
3110                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3111                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3112         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3113                 /*
3114                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3115                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3116                  * instead.
3117                  */
3118                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3119                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3120         }
3121
3122         slab_state = UP;
3123
3124         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3125         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3126                 kmalloc_caches[i]. name =
3127                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3128
3129 #ifdef CONFIG_SMP
3130         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3131 #endif
3132 #ifdef CONFIG_NUMA
3133         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3134                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3135 #else
3136         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3137 #endif
3138
3139         printk(KERN_INFO
3140                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3141                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3142                 caches, cache_line_size(),
3143                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3144                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3145 }
3146
3147 void __init kmem_cache_init_late(void)
3148 {
3149 }
3150
3151 /*
3152  * Find a mergeable slab cache
3153  */
3154 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3155 {
3156         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3157                 return 1;
3158
3159         if (s->ctor)
3160                 return 1;
3161
3162         /*
3163          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3164          */
3165         if (s->refcount < 0)
3166                 return 1;
3167
3168         return 0;
3169 }
3170
3171 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3172                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3173                 void (*ctor)(void *))
3174 {
3175         struct kmem_cache *s;
3176
3177         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3178                 return NULL;
3179
3180         if (ctor)
3181                 return NULL;
3182
3183         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3184         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3185         size = ALIGN(size, align);
3186         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3187
3188         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3189                 if (slab_unmergeable(s))
3190                         continue;
3191
3192                 if (size > s->size)
3193                         continue;
3194
3195                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3196                                 continue;
3197                 /*
3198                  * Check if alignment is compatible.
3199                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3200                  */
3201                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3202                         continue;
3203
3204                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3205                         continue;
3206
3207                 return s;
3208         }
3209         return NULL;
3210 }
3211
3212 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3213                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3214 {
3215         struct kmem_cache *s;
3216
3217         if (WARN_ON(!name))
3218                 return NULL;
3219
3220         down_write(&slub_lock);
3221         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3222         if (s) {
3223                 s->refcount++;
3224                 /*
3225                  * Adjust the object sizes so that we clear
3226                  * the complete object on kzalloc.
3227                  */
3228                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3229                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3230                 up_write(&slub_lock);
3231
3232                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3233                         down_write(&slub_lock);
3234                         s->refcount--;
3235                         up_write(&slub_lock);
3236                         goto err;
3237                 }
3238                 return s;
3239         }
3240
3241         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3242         if (s) {
3243                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3244                                 size, align, flags, ctor)) {
3245                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3246                         up_write(&slub_lock);
3247                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3248                                 down_write(&slub_lock);
3249                                 list_del(&s->list);
3250                                 up_write(&slub_lock);
3251                                 kfree(s);
3252                                 goto err;
3253                         }
3254                         return s;
3255                 }
3256                 kfree(s);
3257         }
3258         up_write(&slub_lock);
3259
3260 err:
3261         if (flags & SLAB_PANIC)
3262                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3263         else
3264                 s = NULL;
3265         return s;
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3268
3269 #ifdef CONFIG_SMP
3270 /*
3271  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3272  * necessary.
3273  */
3274 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3275                 unsigned long action, void *hcpu)
3276 {
3277         long cpu = (long)hcpu;
3278         struct kmem_cache *s;
3279         unsigned long flags;
3280
3281         switch (action) {
3282         case CPU_UP_CANCELED:
3283         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3284         case CPU_DEAD:
3285         case CPU_DEAD_FROZEN:
3286                 down_read(&slub_lock);
3287                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3288                         local_irq_save(flags);
3289                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3290                         local_irq_restore(flags);
3291                 }
3292                 up_read(&slub_lock);
3293                 break;
3294         default:
3295                 break;
3296         }
3297         return NOTIFY_OK;
3298 }
3299
3300 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3301         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3302 };
3303
3304 #endif
3305
3306 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3307 {
3308         struct kmem_cache *s;
3309         void *ret;
3310
3311         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3312                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3313
3314         s = get_slab(size, gfpflags);
3315
3316         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3317                 return s;
3318
3319         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3320
3321         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3322         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3323
3324         return ret;
3325 }
3326
3327 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3328                                         int node, unsigned long caller)
3329 {
3330         struct kmem_cache *s;
3331         void *ret;
3332
3333         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3334                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3335
3336         s = get_slab(size, gfpflags);
3337
3338         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3339                 return s;
3340
3341         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3342
3343         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3344         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3345
3346         return ret;
3347 }
3348
3349 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3350 static int count_inuse(struct page *page)
3351 {
3352         return page->inuse;
3353 }
3354
3355 static int count_total(struct page *page)
3356 {
3357         return page->objects;
3358 }
3359
3360 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3361                                                 unsigned long *map)
3362 {
3363         void *p;
3364         void *addr = page_address(page);
3365
3366         if (!check_slab(s, page) ||
3367                         !on_freelist(s, page, NULL))
3368                 return 0;
3369
3370         /* Now we know that a valid freelist exists */
3371         bitmap_zero(map, page->objects);
3372
3373         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3374                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3375                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3376                         return 0;
3377         }
3378
3379         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3380                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3381                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3382                                 return 0;
3383         return 1;
3384 }
3385
3386 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3387                                                 unsigned long *map)
3388 {
3389         if (slab_trylock(page)) {
3390                 validate_slab(s, page, map);
3391                 slab_unlock(page);
3392         } else
3393                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3394                         s->name, page);
3395
3396         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3397                 if (!PageSlubDebug(page))
3398                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3399                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3400         } else {
3401                 if (PageSlubDebug(page))
3402                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3403                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3404         }
3405 }
3406
3407 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3408                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3409 {
3410         unsigned long count = 0;
3411         struct page *page;
3412         unsigned long flags;
3413
3414         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3415
3416         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3417                 validate_slab_slab(s, page, map);
3418                 count++;
3419         }
3420         if (count != n->nr_partial)
3421                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3422                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3423
3424         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3425                 goto out;
3426
3427         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3428                 validate_slab_slab(s, page, map);
3429                 count++;
3430         }
3431         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3432                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3433                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3434                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3435
3436 out:
3437         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3438         return count;
3439 }
3440
3441 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3442 {
3443         int node;
3444         unsigned long count = 0;
3445         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3446                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3447
3448         if (!map)
3449                 return -ENOMEM;
3450
3451         flush_all(s);
3452         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3453                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3454
3455                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3456         }
3457         kfree(map);
3458         return count;
3459 }
3460
3461 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3462 static void resiliency_test(void)
3463 {
3464         u8 *p;
3465
3466         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3467         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3468         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3469
3470         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3471         p[16] = 0x12;
3472         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3473                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3474
3475         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3476
3477         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3478         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3479         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3480         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3481                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3482         printk(KERN_ERR
3483                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3484
3485         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3486         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3487         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3488         *p = 0x56;
3489         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3490                                                                         p);
3491         printk(KERN_ERR
3492                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3493         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3494
3495         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3496         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3497         kfree(p);
3498         *p = 0x78;
3499         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3500         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3501
3502         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3503         kfree(p);
3504         p[50] = 0x9a;
3505         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3506                         p);
3507         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3508
3509         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3510         kfree(p);
3511         p[512] = 0xab;
3512         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3513         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3514 }
3515 #else
3516 static void resiliency_test(void) {};
3517 #endif
3518
3519 /*
3520  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3521  * and freed.
3522  */
3523
3524 struct location {
3525         unsigned long count;
3526         unsigned long addr;
3527         long long sum_time;
3528         long min_time;
3529         long max_time;
3530         long min_pid;
3531         long max_pid;
3532         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3533         nodemask_t nodes;
3534 };
3535
3536 struct loc_track {
3537         unsigned long max;
3538         unsigned long count;
3539         struct location *loc;
3540 };
3541
3542 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3543 {
3544         if (t->max)
3545                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3546                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3547 }
3548
3549 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3550 {
3551         struct location *l;
3552         int order;
3553
3554         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3555
3556         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3557         if (!l)
3558                 return 0;
3559
3560         if (t->count) {
3561                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3562                 free_loc_track(t);
3563         }
3564         t->max = max;
3565         t->loc = l;
3566         return 1;
3567 }
3568
3569 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3570                                 const struct track *track)
3571 {
3572         long start, end, pos;
3573         struct location *l;
3574         unsigned long caddr;
3575         unsigned long age = jiffies - track->when;
3576
3577         start = -1;
3578         end = t->count;
3579
3580         for ( ; ; ) {
3581                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3582
3583                 /*
3584                  * There is nothing at "end". If we end up there
3585                  * we need to add something to before end.
3586                  */
3587                 if (pos == end)
3588                         break;
3589
3590                 caddr = t->loc[pos].addr;
3591                 if (track->addr == caddr) {
3592
3593                         l = &t->loc[pos];
3594                         l->count++;
3595                         if (track->when) {
3596                                 l->sum_time += age;
3597                                 if (age < l->min_time)
3598                                         l->min_time = age;
3599                                 if (age > l->max_time)
3600                                         l->max_time = age;
3601
3602                                 if (track->pid < l->min_pid)
3603                                         l->min_pid = track->pid;
3604                                 if (track->pid > l->max_pid)
3605                                         l->max_pid = track->pid;
3606
3607                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3608                                                 to_cpumask(l->cpus));
3609                         }
3610                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3611                         return 1;
3612                 }
3613
3614                 if (track->addr < caddr)
3615                         end = pos;
3616                 else
3617                         start = pos;
3618         }
3619
3620         /*
3621          * Not found. Insert new tracking element.
3622          */
3623         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3624                 return 0;
3625
3626         l = t->loc + pos;
3627         if (pos < t->count)
3628                 memmove(l + 1, l,
3629                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3630         t->count++;
3631         l->count = 1;
3632         l->addr = track->addr;
3633         l->sum_time = age;
3634         l->min_time = age;
3635         l->max_time = age;
3636         l->min_pid = track->pid;
3637         l->max_pid = track->pid;
3638         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3639         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3640         nodes_clear(l->nodes);
3641         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3642         return 1;
3643 }
3644
3645 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3646                 struct page *page, enum track_item alloc)
3647 {
3648         void *addr = page_address(page);
3649         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3650         void *p;
3651
3652         bitmap_zero(map, page->objects);
3653         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3654                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3655
3656         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3657                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3658                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3659 }
3660
3661 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3662                                         enum track_item alloc)
3663 {
3664         int len = 0;
3665         unsigned long i;
3666         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3667         int node;
3668
3669         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3670                         GFP_TEMPORARY))
3671                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3672
3673         /* Push back cpu slabs */
3674         flush_all(s);
3675
3676         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3677                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3678                 unsigned long flags;
3679                 struct page *page;
3680
3681                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3682                         continue;
3683
3684                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3685                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3686                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3687                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3688                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3689                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3690         }
3691
3692         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3693                 struct location *l = &t.loc[i];
3694
3695                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3696                         break;
3697                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3698
3699                 if (l->addr)
3700                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3701                 else
3702                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3703
3704                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3705                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3706                                 l->min_time,
3707                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3708                                 l->max_time);
3709                 } else
3710                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3711                                 l->min_time);
3712
3713                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3714                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3715                                 l->min_pid, l->max_pid);
3716                 else
3717                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3718                                 l->min_pid);
3719
3720                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3721                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3722                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3723                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3724                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3725                                                  to_cpumask(l->cpus));
3726                 }
3727
3728                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3729                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3730                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3731                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3732                                         l->nodes);
3733                 }
3734
3735                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3736         }
3737
3738         free_loc_track(&t);
3739         if (!t.count)
3740                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3741         return len;
3742 }
3743
3744 enum slab_stat_type {
3745         SL_ALL,                 /* All slabs */
3746         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3747         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3748         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3749         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3750 };
3751
3752 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3753 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3754 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3755 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3756 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3757
3758 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3759                             char *buf, unsigned long flags)
3760 {
3761         unsigned long total = 0;
3762         int node;
3763         int x;
3764         unsigned long *nodes;
3765         unsigned long *per_cpu;
3766
3767         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3768         if (!nodes)
3769                 return -ENOMEM;
3770         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3771
3772         if (flags & SO_CPU) {
3773                 int cpu;
3774
3775                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3776                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3777
3778                         if (!c || c->node < 0)
3779                                 continue;
3780
3781                         if (c->page) {
3782                                         if (flags & SO_TOTAL)
3783                                                 x = c->page->objects;
3784                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3785                                         x = c->page->inuse;
3786                                 else
3787                                         x = 1;
3788
3789                                 total += x;
3790                                 nodes[c->node] += x;
3791                         }
3792                         per_cpu[c->node]++;
3793                 }
3794         }
3795
3796         if (flags & SO_ALL) {
3797                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3798                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3799
3800                 if (flags & SO_TOTAL)
3801                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3802                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3803                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3804                                 count_partial(n, count_free);
3805
3806                         else
3807                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3808                         total += x;
3809                         nodes[node] += x;
3810                 }
3811
3812         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3813                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3814                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3815
3816                         if (flags & SO_TOTAL)
3817                                 x = count_partial(n, count_total);
3818                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3819                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3820                         else
3821                                 x = n->nr_partial;
3822                         total += x;
3823                         nodes[node] += x;
3824                 }
3825         }
3826         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3827 #ifdef CONFIG_NUMA
3828         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3829                 if (nodes[node])
3830                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3831                                         node, nodes[node]);
3832 #endif
3833         kfree(nodes);
3834         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3835 }
3836
3837 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3838 {
3839         int node;
3840
3841         for_each_online_node(node) {
3842                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3843
3844                 if (!n)
3845                         continue;
3846
3847                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3848                         return 1;
3849         }
3850         return 0;
3851 }
3852
3853 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3854 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3855
3856 struct slab_attribute {
3857         struct attribute attr;
3858         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3859         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3860 };
3861
3862 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3863         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3864
3865 #define SLAB_ATTR(_name) \
3866         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3867         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3868
3869 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3870 {
3871         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3872 }
3873 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3874
3875 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3876 {
3877         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3878 }
3879 SLAB_ATTR_RO(align);
3880
3881 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3882 {
3883         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3884 }
3885 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3886
3887 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3888 {
3889         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3890 }
3891 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3892
3893 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3894                                 const char *buf, size_t length)
3895 {
3896         unsigned long order;
3897         int err;
3898
3899         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3900         if (err)
3901                 return err;
3902
3903         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3904                 return -EINVAL;
3905
3906         calculate_sizes(s, order);
3907         return length;
3908 }
3909
3910 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3911 {
3912         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3913 }
3914 SLAB_ATTR(order);
3915
3916 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3917 {
3918         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3919 }
3920
3921 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3922                                  size_t length)
3923 {
3924         unsigned long min;
3925         int err;
3926
3927         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3928         if (err)
3929                 return err;
3930
3931         set_min_partial(s, min);
3932         return length;
3933 }
3934 SLAB_ATTR(min_partial);
3935
3936 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3937 {
3938         if (s->ctor) {
3939                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3940
3941                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3942         }
3943         return 0;
3944 }
3945 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3946
3947 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3948 {
3949         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3950 }
3951 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3952
3953 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3956 }
3957 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3958
3959 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3960 {
3961         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3962 }
3963 SLAB_ATTR_RO(partial);
3964
3965 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3966 {
3967         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3968 }
3969 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3970
3971 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3972 {
3973         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3974 }
3975 SLAB_ATTR_RO(objects);
3976
3977 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3978 {
3979         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3980 }
3981 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3982
3983 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3984 {
3985         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3986 }
3987 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3988
3989 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3990 {
3991         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3992 }
3993
3994 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3995                                 const char *buf, size_t length)
3996 {
3997         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3998         if (buf[0] == '1')
3999                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4000         return length;
4001 }
4002 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4003
4004 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4007 }
4008
4009 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4010                                                         size_t length)
4011 {
4012         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4013         if (buf[0] == '1')
4014                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4015         return length;
4016 }
4017 SLAB_ATTR(trace);
4018
4019 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4020 {
4021         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4022 }
4023
4024 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4025                                 const char *buf, size_t length)
4026 {
4027         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4028         if (buf[0] == '1')
4029                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4030         return length;
4031 }
4032 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4033
4034 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4035 {
4036         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4037 }
4038 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4039
4040 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4041 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4042 {
4043         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4044 }
4045 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4046 #endif
4047
4048 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4049 {
4050         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4051 }
4052 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4053
4054 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4055 {
4056         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4057 }
4058
4059 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4060                                 const char *buf, size_t length)
4061 {
4062         if (any_slab_objects(s))
4063                 return -EBUSY;
4064
4065         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4066         if (buf[0] == '1')
4067                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4068         calculate_sizes(s, -1);
4069         return length;
4070 }
4071 SLAB_ATTR(red_zone);
4072
4073 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4074 {
4075         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4076 }
4077
4078 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4079                                 const char *buf, size_t length)
4080 {
4081         if (any_slab_objects(s))
4082                 return -EBUSY;
4083
4084         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4085         if (buf[0] == '1')
4086                 s->flags |= SLAB_POISON;
4087         calculate_sizes(s, -1);
4088         return length;
4089 }
4090 SLAB_ATTR(poison);
4091
4092 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4093 {
4094         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4095 }
4096
4097 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4098                                 const char *buf, size_t length)
4099 {
4100         if (any_slab_objects(s))
4101                 return -EBUSY;
4102
4103         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4104         if (buf[0] == '1')
4105                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4106         calculate_sizes(s, -1);
4107         return length;
4108 }
4109 SLAB_ATTR(store_user);
4110
4111 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4112 {
4113         return 0;
4114 }
4115
4116 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4117                         const char *buf, size_t length)
4118 {
4119         int ret = -EINVAL;
4120
4121         if (buf[0] == '1') {
4122                 ret = validate_slab_cache(s);
4123                 if (ret >= 0)
4124                         ret = length;
4125         }
4126         return ret;
4127 }
4128 SLAB_ATTR(validate);
4129
4130 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4131 {
4132         return 0;
4133 }
4134
4135 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4136                         const char *buf, size_t length)
4137 {
4138         if (buf[0] == '1') {
4139                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4140
4141                 if (rc)
4142                         return rc;
4143         } else
4144                 return -EINVAL;
4145         return length;
4146 }
4147 SLAB_ATTR(shrink);
4148
4149 static ssize_t alloc_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_ALLOC);
4154 }
4155 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4156
4157 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4158 {
4159         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4160                 return -ENOSYS;
4161         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4162 }
4163 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4164
4165 #ifdef CONFIG_NUMA
4166 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4167 {
4168         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4169 }
4170
4171 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4172                                 const char *buf, size_t length)
4173 {
4174         unsigned long ratio;
4175         int err;
4176
4177         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4178         if (err)
4179                 return err;
4180
4181         if (ratio <= 100)
4182                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4183
4184         return length;
4185 }
4186 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4187 #endif
4188
4189 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4190 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4191 {
4192         unsigned long sum  = 0;
4193         int cpu;
4194         int len;
4195         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4196
4197         if (!data)
4198                 return -ENOMEM;
4199
4200         for_each_online_cpu(cpu) {
4201                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4202
4203                 data[cpu] = x;
4204                 sum += x;
4205         }
4206
4207         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4208
4209 #ifdef CONFIG_SMP
4210         for_each_online_cpu(cpu) {
4211                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4212                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4213         }
4214 #endif
4215         kfree(data);
4216         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4217 }
4218
4219 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4220 {
4221         int cpu;
4222
4223         for_each_online_cpu(cpu)
4224                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4225 }
4226
4227 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4228 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4229 {                                                               \
4230         return show_stat(s, buf, si);                           \
4231 }                                                               \
4232 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4233                                 const char *buf, size_t length) \
4234 {                                                               \
4235         if (buf[0] != '0')                                      \
4236                 return -EINVAL;                                 \
4237         clear_stat(s, si);                                      \
4238         return length;                                          \
4239 }                                                               \
4240 SLAB_ATTR(text);                                                \
4241
4242 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4243 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4244 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4245 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4246 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4247 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4248 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4249 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4250 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4251 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4252 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4253 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4254 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4255 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4256 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4257 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4258 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4259 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4260 #endif
4261
4262 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4263         &slab_size_attr.attr,
4264         &object_size_attr.attr,
4265         &objs_per_slab_attr.attr,
4266         &order_attr.attr,
4267         &min_partial_attr.attr,
4268         &objects_attr.attr,
4269         &objects_partial_attr.attr,
4270         &total_objects_attr.attr,
4271         &slabs_attr.attr,
4272         &partial_attr.attr,
4273         &cpu_slabs_attr.attr,
4274         &ctor_attr.attr,
4275         &aliases_attr.attr,
4276         &align_attr.attr,
4277         &sanity_checks_attr.attr,
4278         &trace_attr.attr,
4279         &hwcache_align_attr.attr,
4280         &reclaim_account_attr.attr,
4281         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4282         &red_zone_attr.attr,
4283         &poison_attr.attr,
4284         &store_user_attr.attr,
4285         &validate_attr.attr,
4286         &shrink_attr.attr,
4287         &alloc_calls_attr.attr,
4288         &free_calls_attr.attr,
4289 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4290         &cache_dma_attr.attr,
4291 #endif
4292 #ifdef CONFIG_NUMA
4293         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4294 #endif
4295 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4296         &alloc_fastpath_attr.attr,
4297         &alloc_slowpath_attr.attr,
4298         &free_fastpath_attr.attr,
4299         &free_slowpath_attr.attr,
4300         &free_frozen_attr.attr,
4301         &free_add_partial_attr.attr,
4302         &free_remove_partial_attr.attr,
4303         &alloc_from_partial_attr.attr,
4304         &alloc_slab_attr.attr,
4305         &alloc_refill_attr.attr,
4306         &free_slab_attr.attr,
4307         &cpuslab_flush_attr.attr,
4308         &deactivate_full_attr.attr,
4309         &deactivate_empty_attr.attr,
4310         &deactivate_to_head_attr.attr,
4311         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4312         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4313         &order_fallback_attr.attr,
4314 #endif
4315         NULL
4316 };
4317
4318 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4319         .attrs = slab_attrs,
4320 };
4321
4322 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4323                                 struct attribute *attr,
4324                                 char *buf)
4325 {
4326         struct slab_attribute *attribute;
4327         struct kmem_cache *s;
4328         int err;
4329
4330         attribute = to_slab_attr(attr);
4331         s = to_slab(kobj);
4332
4333         if (!attribute->show)
4334                 return -EIO;
4335
4336         err = attribute->show(s, buf);
4337
4338         return err;
4339 }
4340
4341 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4342                                 struct attribute *attr,
4343                                 const char *buf, size_t len)
4344 {
4345         struct slab_attribute *attribute;
4346         struct kmem_cache *s;
4347         int err;
4348
4349         attribute = to_slab_attr(attr);
4350         s = to_slab(kobj);
4351
4352         if (!attribute->store)
4353                 return -EIO;
4354
4355         err = attribute->store(s, buf, len);
4356
4357         return err;
4358 }
4359
4360 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4361 {
4362         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4363
4364         kfree(s);
4365 }
4366
4367 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4368         .show = slab_attr_show,
4369         .store = slab_attr_store,
4370 };
4371
4372 static struct kobj_type slab_ktype = {
4373         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4374         .release = kmem_cache_release
4375 };
4376
4377 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4378 {
4379         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4380
4381         if (ktype == &slab_ktype)
4382                 return 1;
4383         return 0;
4384 }
4385
4386 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4387         .filter = uevent_filter,
4388 };
4389
4390 static struct kset *slab_kset;
4391
4392 #define ID_STR_LENGTH 64
4393
4394 /* Create a unique string id for a slab cache:
4395  *
4396  * Format       :[flags-]size
4397  */
4398 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4399 {
4400         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4401         char *p = name;
4402
4403         BUG_ON(!name);
4404
4405         *p++ = ':';
4406         /*
4407          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4408          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4409          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4410          * are matched during merging to guarantee that the id is
4411          * unique.
4412          */
4413         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4414                 *p++ = 'd';
4415         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4416                 *p++ = 'a';
4417         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4418                 *p++ = 'F';
4419         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4420                 *p++ = 't';
4421         if (p != name + 1)
4422                 *p++ = '-';
4423         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4424         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4425         return name;
4426 }
4427
4428 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4429 {
4430         int err;
4431         const char *name;
4432         int unmergeable;
4433
4434         if (slab_state < SYSFS)
4435                 /* Defer until later */
4436                 return 0;
4437
4438         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4439         if (unmergeable) {
4440                 /*
4441                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4442                  * This is typically the case for debug situations. In that
4443                  * case we can catch duplicate names easily.
4444                  */
4445                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4446                 name = s->name;
4447         } else {
4448                 /*
4449                  * Create a unique name for the slab as a target
4450                  * for the symlinks.
4451                  */
4452                 name = create_unique_id(s);
4453         }
4454
4455         s->kobj.kset = slab_kset;
4456         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4457         if (err) {
4458                 kobject_put(&s->kobj);
4459                 return err;
4460         }
4461
4462         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4463         if (err) {
4464                 kobject_del(&s->kobj);
4465                 kobject_put(&s->kobj);
4466                 return err;
4467         }
4468         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4469         if (!unmergeable) {
4470                 /* Setup first alias */
4471                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4472                 kfree(name);
4473         }
4474         return 0;
4475 }
4476
4477 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4478 {
4479         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4480         kobject_del(&s->kobj);
4481         kobject_put(&s->kobj);
4482 }
4483
4484 /*
4485  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4486  * available lest we lose that information.
4487  */
4488 struct saved_alias {
4489         struct kmem_cache *s;
4490         const char *name;
4491         struct saved_alias *next;
4492 };
4493
4494 static struct saved_alias *alias_list;
4495
4496 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4497 {
4498         struct saved_alias *al;
4499
4500         if (slab_state == SYSFS) {
4501                 /*
4502                  * If we have a leftover link then remove it.
4503                  */
4504                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4505                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4506         }
4507
4508         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4509         if (!al)
4510                 return -ENOMEM;
4511
4512         al->s = s;
4513         al->name = name;
4514         al->next = alias_list;
4515         alias_list = al;
4516         return 0;
4517 }
4518
4519 static int __init slab_sysfs_init(void)
4520 {
4521         struct kmem_cache *s;
4522         int err;
4523
4524         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4525         if (!slab_kset) {
4526                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4527                 return -ENOSYS;
4528         }
4529
4530         slab_state = SYSFS;
4531
4532         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4533                 err = sysfs_slab_add(s);
4534                 if (err)
4535                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4536                                                 " to sysfs\n", s->name);
4537         }
4538
4539         while (alias_list) {
4540                 struct saved_alias *al = alias_list;
4541
4542                 alias_list = alias_list->next;
4543                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4544                 if (err)
4545                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4546                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4547                 kfree(al);
4548         }
4549
4550         resiliency_test();
4551         return 0;
4552 }
4553
4554 __initcall(slab_sysfs_init);
4555 #endif
4556
4557 /*
4558  * The /proc/slabinfo ABI
4559  */
4560 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4561 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4562 {
4563         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4564         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4565                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4566         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4567         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4568         seq_putc(m, '\n');
4569 }
4570
4571 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4572 {
4573         loff_t n = *pos;
4574
4575         down_read(&slub_lock);
4576         if (!n)
4577                 print_slabinfo_header(m);
4578
4579         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4580 }
4581
4582 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4583 {
4584         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4585 }
4586
4587 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4588 {
4589         up_read(&slub_lock);
4590 }
4591
4592 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4593 {
4594         unsigned long nr_partials = 0;
4595         unsigned long nr_slabs = 0;
4596         unsigned long nr_inuse = 0;
4597         unsigned long nr_objs = 0;
4598         unsigned long nr_free = 0;
4599         struct kmem_cache *s;
4600         int node;
4601
4602         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4603
4604         for_each_online_node(node) {
4605                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4606
4607                 if (!n)
4608                         continue;
4609
4610                 nr_partials += n->nr_partial;
4611                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4612                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4613                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4614         }
4615
4616         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4617
4618         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4619                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4620                    (1 << oo_order(s->oo)));
4621         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4622         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4623                    0UL);
4624         seq_putc(m, '\n');
4625         return 0;
4626 }
4627
4628 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4629         .start = s_start,
4630         .next = s_next,
4631         .stop = s_stop,
4632         .show = s_show,
4633 };
4634
4635 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4636 {
4637         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4638 }
4639
4640 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4641         .open           = slabinfo_open,
4642         .read           = seq_read,
4643         .llseek         = seq_lseek,
4644         .release        = seq_release,
4645 };
4646
4647 static int __init slab_proc_init(void)
4648 {
4649         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4650         return 0;
4651 }
4652 module_init(slab_proc_init);
4653 #endif /* CONFIG_SLABINFO */