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