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