dma kmalloc handling fixes
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE)
155
156 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
157                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
158
159 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
160 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
161 #endif
162
163 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
164 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
165 #endif
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
173 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
174
175 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
176
177 #ifdef CONFIG_SMP
178 static struct notifier_block slab_notifier;
179 #endif
180
181 static enum {
182         DOWN,           /* No slab functionality available */
183         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
184         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
185         SYSFS           /* Sysfs up */
186 } slab_state = DOWN;
187
188 /* A list of all slab caches on the system */
189 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
190 static LIST_HEAD(slab_caches);
191
192 /*
193  * Tracking user of a slab.
194  */
195 struct track {
196         unsigned long addr;     /* Called from address */
197         int cpu;                /* Was running on cpu */
198         int pid;                /* Pid context */
199         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
200 };
201
202 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
203
204 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
205 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
206 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
207 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
208
209 #else
210 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
211 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
212                                                         { return 0; }
213 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
214 {
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238 #ifdef CONFIG_NUMA
239         return s->node[node];
240 #else
241         return &s->local_node;
242 #endif
243 }
244
245 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
246 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
247                                 struct page *page, const void *object)
248 {
249         void *base;
250
251         if (!object)
252                 return 1;
253
254         base = page_address(page);
255         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
256                 (object - base) % s->size) {
257                 return 0;
258         }
259
260         return 1;
261 }
262
263 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         return *(void **)(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
269 {
270         *(void **)(object + s->offset) = fp;
271 }
272
273 /* Loop over all objects in a slab */
274 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
275         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
276                         __p += (__s)->size)
277
278 /* Scan freelist */
279 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
280         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
281
282 /* Determine object index from a given position */
283 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
284 {
285         return (p - addr) / s->size;
286 }
287
288 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
289                                                 unsigned long size)
290 {
291         struct kmem_cache_order_objects x = {
292                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
293         };
294
295         return x;
296 }
297
298 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
299 {
300         return x.x >> OO_SHIFT;
301 }
302
303 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x & OO_MASK;
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
309 /*
310  * Debug settings:
311  */
312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
313 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
314 #else
315 static int slub_debug;
316 #endif
317
318 static char *slub_debug_slabs;
319 static int disable_higher_order_debug;
320
321 /*
322  * Object debugging
323  */
324 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
325 {
326         int i, offset;
327         int newline = 1;
328         char ascii[17];
329
330         ascii[16] = 0;
331
332         for (i = 0; i < length; i++) {
333                 if (newline) {
334                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
335                         newline = 0;
336                 }
337                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
338                 offset = i % 16;
339                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
340                 if (offset == 15) {
341                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
342                         newline = 1;
343                 }
344         }
345         if (!newline) {
346                 i %= 16;
347                 while (i < 16) {
348                         printk(KERN_CONT "   ");
349                         ascii[i] = ' ';
350                         i++;
351                 }
352                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
353         }
354 }
355
356 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
357         enum track_item alloc)
358 {
359         struct track *p;
360
361         if (s->offset)
362                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
363         else
364                 p = object + s->inuse;
365
366         return p + alloc;
367 }
368
369 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
370                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
371 {
372         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
373
374         if (addr) {
375                 p->addr = addr;
376                 p->cpu = smp_processor_id();
377                 p->pid = current->pid;
378                 p->when = jiffies;
379         } else
380                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
381 }
382
383 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
384 {
385         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
386                 return;
387
388         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
389         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
390 }
391
392 static void print_track(const char *s, struct track *t)
393 {
394         if (!t->addr)
395                 return;
396
397         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
398                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
399 }
400
401 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
402 {
403         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
404                 return;
405
406         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
407         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
408 }
409
410 static void print_page_info(struct page *page)
411 {
412         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
413                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
414
415 }
416
417 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
418 {
419         va_list args;
420         char buf[100];
421
422         va_start(args, fmt);
423         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
424         va_end(args);
425         printk(KERN_ERR "========================================"
426                         "=====================================\n");
427         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
428         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
429                         "-------------------------------------\n\n");
430 }
431
432 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
433 {
434         va_list args;
435         char buf[100];
436
437         va_start(args, fmt);
438         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
439         va_end(args);
440         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
441 }
442
443 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
444 {
445         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
446         u8 *addr = page_address(page);
447
448         print_tracking(s, p);
449
450         print_page_info(page);
451
452         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
453                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
454
455         if (p > addr + 16)
456                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
457
458         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
459
460         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
461                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
462                         s->inuse - s->objsize);
463
464         if (s->offset)
465                 off = s->offset + sizeof(void *);
466         else
467                 off = s->inuse;
468
469         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
470                 off += 2 * sizeof(struct track);
471
472         if (off != s->size)
473                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
474                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
475
476         dump_stack();
477 }
478
479 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
480                         u8 *object, char *reason)
481 {
482         slab_bug(s, "%s", reason);
483         print_trailer(s, page, object);
484 }
485
486 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
487 {
488         va_list args;
489         char buf[100];
490
491         va_start(args, fmt);
492         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
493         va_end(args);
494         slab_bug(s, "%s", buf);
495         print_page_info(page);
496         dump_stack();
497 }
498
499 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
500 {
501         u8 *p = object;
502
503         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
504                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
505                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
506         }
507
508         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
509                 memset(p + s->objsize,
510                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
511                         s->inuse - s->objsize);
512 }
513
514 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
515 {
516         while (bytes) {
517                 if (*start != (u8)value)
518                         return start;
519                 start++;
520                 bytes--;
521         }
522         return NULL;
523 }
524
525 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
526                                                 void *from, void *to)
527 {
528         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
529         memset(from, data, to - from);
530 }
531
532 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
533                         u8 *object, char *what,
534                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
535 {
536         u8 *fault;
537         u8 *end;
538
539         fault = check_bytes(start, value, bytes);
540         if (!fault)
541                 return 1;
542
543         end = start + bytes;
544         while (end > fault && end[-1] == value)
545                 end--;
546
547         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
548         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
549                                         fault, end - 1, fault[0], value);
550         print_trailer(s, page, object);
551
552         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
553         return 0;
554 }
555
556 /*
557  * Object layout:
558  *
559  * object address
560  *      Bytes of the object to be managed.
561  *      If the freepointer may overlay the object then the free
562  *      pointer is the first word of the object.
563  *
564  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
565  *      0xa5 (POISON_END)
566  *
567  * object + s->objsize
568  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
569  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
570  *      objsize == inuse.
571  *
572  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
573  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
574  *
575  * object + s->inuse
576  *      Meta data starts here.
577  *
578  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
579  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
580  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
581  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
582  *              before the word boundary.
583  *
584  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
585  *
586  * object + s->size
587  *      Nothing is used beyond s->size.
588  *
589  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
590  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
591  * may be used with merged slabcaches.
592  */
593
594 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
595 {
596         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
597
598         if (s->offset)
599                 /* Freepointer is placed after the object. */
600                 off += sizeof(void *);
601
602         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
603                 /* We also have user information there */
604                 off += 2 * sizeof(struct track);
605
606         if (s->size == off)
607                 return 1;
608
609         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
610                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
611 }
612
613 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
614 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
615 {
616         u8 *start;
617         u8 *fault;
618         u8 *end;
619         int length;
620         int remainder;
621
622         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
623                 return 1;
624
625         start = page_address(page);
626         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
627         end = start + length;
628         remainder = length % s->size;
629         if (!remainder)
630                 return 1;
631
632         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
633         if (!fault)
634                 return 1;
635         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
636                 end--;
637
638         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
639         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
640
641         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
642         return 0;
643 }
644
645 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
646                                         void *object, int active)
647 {
648         u8 *p = object;
649         u8 *endobject = object + s->objsize;
650
651         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
652                 unsigned int red =
653                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
654
655                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
656                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
657                         return 0;
658         } else {
659                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
660                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
661                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
662                 }
663         }
664
665         if (s->flags & SLAB_POISON) {
666                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
667                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
668                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
669                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
670                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
671                         return 0;
672                 /*
673                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
674                  */
675                 check_pad_bytes(s, page, p);
676         }
677
678         if (!s->offset && active)
679                 /*
680                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
681                  * freepointer while object is allocated.
682                  */
683                 return 1;
684
685         /* Check free pointer validity */
686         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
687                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
688                 /*
689                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
690                  * of the free objects in this slab. May cause
691                  * another error because the object count is now wrong.
692                  */
693                 set_freepointer(s, p, NULL);
694                 return 0;
695         }
696         return 1;
697 }
698
699 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
700 {
701         int maxobj;
702
703         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
704
705         if (!PageSlab(page)) {
706                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
707                 return 0;
708         }
709
710         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
711         if (page->objects > maxobj) {
712                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
713                         s->name, page->objects, maxobj);
714                 return 0;
715         }
716         if (page->inuse > page->objects) {
717                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
718                         s->name, page->inuse, page->objects);
719                 return 0;
720         }
721         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
722         slab_pad_check(s, page);
723         return 1;
724 }
725
726 /*
727  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
728  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
729  */
730 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
731 {
732         int nr = 0;
733         void *fp = page->freelist;
734         void *object = NULL;
735         unsigned long max_objects;
736
737         while (fp && nr <= page->objects) {
738                 if (fp == search)
739                         return 1;
740                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
741                         if (object) {
742                                 object_err(s, page, object,
743                                         "Freechain corrupt");
744                                 set_freepointer(s, object, NULL);
745                                 break;
746                         } else {
747                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
748                                 page->freelist = NULL;
749                                 page->inuse = page->objects;
750                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
751                                 return 0;
752                         }
753                         break;
754                 }
755                 object = fp;
756                 fp = get_freepointer(s, object);
757                 nr++;
758         }
759
760         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
761         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
762                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
763
764         if (page->objects != max_objects) {
765                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
766                         "should be %d", page->objects, max_objects);
767                 page->objects = max_objects;
768                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
769         }
770         if (page->inuse != page->objects - nr) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
772                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
773                 page->inuse = page->objects - nr;
774                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
775         }
776         return search == NULL;
777 }
778
779 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
780                                                                 int alloc)
781 {
782         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
783                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
784                         s->name,
785                         alloc ? "alloc" : "free",
786                         object, page->inuse,
787                         page->freelist);
788
789                 if (!alloc)
790                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
791
792                 dump_stack();
793         }
794 }
795
796 /*
797  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
798  */
799 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
800 {
801         spin_lock(&n->list_lock);
802         list_add(&page->lru, &n->full);
803         spin_unlock(&n->list_lock);
804 }
805
806 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
807 {
808         struct kmem_cache_node *n;
809
810         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
811                 return;
812
813         n = get_node(s, page_to_nid(page));
814
815         spin_lock(&n->list_lock);
816         list_del(&page->lru);
817         spin_unlock(&n->list_lock);
818 }
819
820 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
821 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
822 {
823         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
824
825         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
826 }
827
828 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
829 {
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                         void *object, unsigned long addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                         void *object, unsigned long addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         if (tolower(*str) == 'o') {
972                 /*
973                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
974                  * would increase as a result.
975                  */
976                 disable_higher_order_debug = 1;
977                 goto out;
978         }
979
980         slub_debug = 0;
981         if (*str == '-')
982                 /*
983                  * Switch off all debugging measures.
984                  */
985                 goto out;
986
987         /*
988          * Determine which debug features should be switched on
989          */
990         for (; *str && *str != ','; str++) {
991                 switch (tolower(*str)) {
992                 case 'f':
993                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
994                         break;
995                 case 'z':
996                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
997                         break;
998                 case 'p':
999                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1000                         break;
1001                 case 'u':
1002                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1003                         break;
1004                 case 't':
1005                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1006                         break;
1007                 default:
1008                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1009                                 "unknown. skipped\n", *str);
1010                 }
1011         }
1012
1013 check_slabs:
1014         if (*str == ',')
1015                 slub_debug_slabs = str + 1;
1016 out:
1017         return 1;
1018 }
1019
1020 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1021
1022 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1023         unsigned long flags, const char *name,
1024         void (*ctor)(void *))
1025 {
1026         /*
1027          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1028          */
1029         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1030                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1031                 flags |= slub_debug;
1032
1033         return flags;
1034 }
1035 #else
1036 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1037                         struct page *page, void *object) {}
1038
1039 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1040         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1041
1042 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1043         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1044
1045 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1046                         { return 1; }
1047 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1048                         void *object, int active) { return 1; }
1049 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1050 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1051         unsigned long flags, const char *name,
1052         void (*ctor)(void *))
1053 {
1054         return flags;
1055 }
1056 #define slub_debug 0
1057
1058 #define disable_higher_order_debug 0
1059
1060 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1061                                                         { return 0; }
1062 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1063                                                         { return 0; }
1064 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1065                                                         int objects) {}
1066 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1067                                                         int objects) {}
1068 #endif
1069
1070 /*
1071  * Slab allocation and freeing
1072  */
1073 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1074                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1075 {
1076         int order = oo_order(oo);
1077
1078         flags |= __GFP_NOTRACK;
1079
1080         if (node == -1)
1081                 return alloc_pages(flags, order);
1082         else
1083                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1084 }
1085
1086 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1087 {
1088         struct page *page;
1089         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1090         gfp_t alloc_gfp;
1091
1092         flags |= s->allocflags;
1093
1094         /*
1095          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1096          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1097          */
1098         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1099
1100         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1101         if (unlikely(!page)) {
1102                 oo = s->min;
1103                 /*
1104                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1105                  * Try a lower order alloc if possible
1106                  */
1107                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1108                 if (!page)
1109                         return NULL;
1110
1111                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1112         }
1113
1114         if (kmemcheck_enabled
1115                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1116                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1117
1118                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1119
1120                 /*
1121                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1122                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1123                  */
1124                 if (s->ctor)
1125                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1126                 else
1127                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1128         }
1129
1130         page->objects = oo_objects(oo);
1131         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1132                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1133                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1134                 1 << oo_order(oo));
1135
1136         return page;
1137 }
1138
1139 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1140                                 void *object)
1141 {
1142         setup_object_debug(s, page, object);
1143         if (unlikely(s->ctor))
1144                 s->ctor(object);
1145 }
1146
1147 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1148 {
1149         struct page *page;
1150         void *start;
1151         void *last;
1152         void *p;
1153
1154         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1155
1156         page = allocate_slab(s,
1157                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1158         if (!page)
1159                 goto out;
1160
1161         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1162         page->slab = s;
1163         page->flags |= 1 << PG_slab;
1164         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1165                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1166                 __SetPageSlubDebug(page);
1167
1168         start = page_address(page);
1169
1170         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1171                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1172
1173         last = start;
1174         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1175                 setup_object(s, page, last);
1176                 set_freepointer(s, last, p);
1177                 last = p;
1178         }
1179         setup_object(s, page, last);
1180         set_freepointer(s, last, NULL);
1181
1182         page->freelist = start;
1183         page->inuse = 0;
1184 out:
1185         return page;
1186 }
1187
1188 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189 {
1190         int order = compound_order(page);
1191         int pages = 1 << order;
1192
1193         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1194                 void *p;
1195
1196                 slab_pad_check(s, page);
1197                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1198                                                 page->objects)
1199                         check_object(s, page, p, 0);
1200                 __ClearPageSlubDebug(page);
1201         }
1202
1203         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1204
1205         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1206                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1207                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1208                 -pages);
1209
1210         __ClearPageSlab(page);
1211         reset_page_mapcount(page);
1212         if (current->reclaim_state)
1213                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1214         __free_pages(page, order);
1215 }
1216
1217 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1218 {
1219         struct page *page;
1220
1221         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1222         __free_slab(page->slab, page);
1223 }
1224
1225 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1226 {
1227         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1228                 /*
1229                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1230                  */
1231                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1232
1233                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1234         } else
1235                 __free_slab(s, page);
1236 }
1237
1238 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1241         free_slab(s, page);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Per slab locking using the pagelock
1246  */
1247 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1248 {
1249         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1250 }
1251
1252 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1253 {
1254         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1255 }
1256
1257 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1258 {
1259         int rc = 1;
1260
1261         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1262         return rc;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Management of partially allocated slabs
1267  */
1268 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1269                                 struct page *page, int tail)
1270 {
1271         spin_lock(&n->list_lock);
1272         n->nr_partial++;
1273         if (tail)
1274                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1275         else
1276                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1277         spin_unlock(&n->list_lock);
1278 }
1279
1280 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1281 {
1282         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1283
1284         spin_lock(&n->list_lock);
1285         list_del(&page->lru);
1286         n->nr_partial--;
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Lock slab and remove from the partial list.
1292  *
1293  * Must hold list_lock.
1294  */
1295 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1296                                                         struct page *page)
1297 {
1298         if (slab_trylock(page)) {
1299                 list_del(&page->lru);
1300                 n->nr_partial--;
1301                 __SetPageSlubFrozen(page);
1302                 return 1;
1303         }
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1309  */
1310 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1311 {
1312         struct page *page;
1313
1314         /*
1315          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1316          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1317          * partial slab and there is none available then get_partials()
1318          * will return NULL.
1319          */
1320         if (!n || !n->nr_partial)
1321                 return NULL;
1322
1323         spin_lock(&n->list_lock);
1324         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1325                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1326                         goto out;
1327         page = NULL;
1328 out:
1329         spin_unlock(&n->list_lock);
1330         return page;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1335  */
1336 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1337 {
1338 #ifdef CONFIG_NUMA
1339         struct zonelist *zonelist;
1340         struct zoneref *z;
1341         struct zone *zone;
1342         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1343         struct page *page;
1344
1345         /*
1346          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1347          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1348          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1349          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1350          *
1351          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1352          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1353          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1354          * from other nodes and filled up.
1355          *
1356          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1357          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1358          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1359          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1360          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1361          * with available objects.
1362          */
1363         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1364                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1365                 return NULL;
1366
1367         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1368         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1369                 struct kmem_cache_node *n;
1370
1371                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1372
1373                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1374                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1375                         page = get_partial_node(n);
1376                         if (page)
1377                                 return page;
1378                 }
1379         }
1380 #endif
1381         return NULL;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Get a partial page, lock it and return it.
1386  */
1387 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1388 {
1389         struct page *page;
1390         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1391
1392         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1393         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1394                 return page;
1395
1396         return get_any_partial(s, flags);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Move a page back to the lists.
1401  *
1402  * Must be called with the slab lock held.
1403  *
1404  * On exit the slab lock will have been dropped.
1405  */
1406 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1407 {
1408         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1409
1410         __ClearPageSlubFrozen(page);
1411         if (page->inuse) {
1412
1413                 if (page->freelist) {
1414                         add_partial(n, page, tail);
1415                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1416                 } else {
1417                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1418                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1419                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1420                                 add_full(n, page);
1421                 }
1422                 slab_unlock(page);
1423         } else {
1424                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1425                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1426                         /*
1427                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1428                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1429                          * to come after the other slabs with objects in
1430                          * so that the others get filled first. That way the
1431                          * size of the partial list stays small.
1432                          *
1433                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1434                          * the partial list.
1435                          */
1436                         add_partial(n, page, 1);
1437                         slab_unlock(page);
1438                 } else {
1439                         slab_unlock(page);
1440                         stat(s, FREE_SLAB);
1441                         discard_slab(s, page);
1442                 }
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Remove the cpu slab
1448  */
1449 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1450 {
1451         struct page *page = c->page;
1452         int tail = 1;
1453
1454         if (page->freelist)
1455                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1456         /*
1457          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1458          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1459          * to occur.
1460          */
1461         while (unlikely(c->freelist)) {
1462                 void **object;
1463
1464                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1465
1466                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1467                 object = c->freelist;
1468                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1469
1470                 /* And put onto the regular freelist */
1471                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1472                 page->freelist = object;
1473                 page->inuse--;
1474         }
1475         c->page = NULL;
1476         unfreeze_slab(s, page, tail);
1477 }
1478
1479 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1480 {
1481         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1482         slab_lock(c->page);
1483         deactivate_slab(s, c);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Flush cpu slab.
1488  *
1489  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1490  */
1491 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1492 {
1493         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1494
1495         if (likely(c && c->page))
1496                 flush_slab(s, c);
1497 }
1498
1499 static void flush_cpu_slab(void *d)
1500 {
1501         struct kmem_cache *s = d;
1502
1503         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1504 }
1505
1506 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1507 {
1508         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1513  * locality expectations.
1514  */
1515 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1516 {
1517 #ifdef CONFIG_NUMA
1518         if (node != -1 && c->node != node)
1519                 return 0;
1520 #endif
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 static int count_free(struct page *page)
1525 {
1526         return page->objects - page->inuse;
1527 }
1528
1529 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1530                                         int (*get_count)(struct page *))
1531 {
1532         unsigned long flags;
1533         unsigned long x = 0;
1534         struct page *page;
1535
1536         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1537         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1538                 x += get_count(page);
1539         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1540         return x;
1541 }
1542
1543 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1544 {
1545 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1546         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1547 #else
1548         return 0;
1549 #endif
1550 }
1551
1552 static noinline void
1553 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1554 {
1555         int node;
1556
1557         printk(KERN_WARNING
1558                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1559                 nid, gfpflags);
1560         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1561                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1562                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1563
1564         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1565                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1566                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1567
1568         for_each_online_node(node) {
1569                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1570                 unsigned long nr_slabs;
1571                 unsigned long nr_objs;
1572                 unsigned long nr_free;
1573
1574                 if (!n)
1575                         continue;
1576
1577                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1578                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1579                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1580
1581                 printk(KERN_WARNING
1582                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1583                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1584         }
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1589  * debugging duties.
1590  *
1591  * Interrupts are disabled.
1592  *
1593  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1594  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1595  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1596  *
1597  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1598  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1599  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1600  *
1601  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1602  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1603  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1604  */
1605 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1606                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1607 {
1608         void **object;
1609         struct page *new;
1610
1611         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1612         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1613
1614         if (!c->page)
1615                 goto new_slab;
1616
1617         slab_lock(c->page);
1618         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1619                 goto another_slab;
1620
1621         stat(s, ALLOC_REFILL);
1622
1623 load_freelist:
1624         object = c->page->freelist;
1625         if (unlikely(!object))
1626                 goto another_slab;
1627         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1628                 goto debug;
1629
1630         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1631         c->page->inuse = c->page->objects;
1632         c->page->freelist = NULL;
1633         c->node = page_to_nid(c->page);
1634 unlock_out:
1635         slab_unlock(c->page);
1636         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1637         return object;
1638
1639 another_slab:
1640         deactivate_slab(s, c);
1641
1642 new_slab:
1643         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1644         if (new) {
1645                 c->page = new;
1646                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1647                 goto load_freelist;
1648         }
1649
1650         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1651                 local_irq_enable();
1652
1653         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1654
1655         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1656                 local_irq_disable();
1657
1658         if (new) {
1659                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1660                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1661                 if (c->page)
1662                         flush_slab(s, c);
1663                 slab_lock(new);
1664                 __SetPageSlubFrozen(new);
1665                 c->page = new;
1666                 goto load_freelist;
1667         }
1668         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1669                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1670         return NULL;
1671 debug:
1672         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1673                 goto another_slab;
1674
1675         c->page->inuse++;
1676         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1677         c->node = -1;
1678         goto unlock_out;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1683  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1684  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1685  *
1686  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1687  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1688  *
1689  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1690  */
1691 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1692                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1693 {
1694         void **object;
1695         struct kmem_cache_cpu *c;
1696         unsigned long flags;
1697
1698         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1699
1700         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1701         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1702
1703         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1704                 return NULL;
1705
1706         local_irq_save(flags);
1707         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1708         object = c->freelist;
1709         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1710
1711                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1712
1713         else {
1714                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1715                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1716         }
1717         local_irq_restore(flags);
1718
1719         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1720                 memset(object, 0, s->objsize);
1721
1722         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1723         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1724
1725         return object;
1726 }
1727
1728 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1729 {
1730         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1731
1732         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1733
1734         return ret;
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1737
1738 #ifdef CONFIG_TRACING
1739 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1740 {
1741         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1744 #endif
1745
1746 #ifdef CONFIG_NUMA
1747 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1748 {
1749         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1750
1751         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1752                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1757 #endif
1758
1759 #ifdef CONFIG_TRACING
1760 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1761                                     gfp_t gfpflags,
1762                                     int node)
1763 {
1764         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1767 #endif
1768
1769 /*
1770  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1771  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1772  *
1773  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1774  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1775  * handling required then we can return immediately.
1776  */
1777 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1778                         void *x, unsigned long addr)
1779 {
1780         void *prior;
1781         void **object = (void *)x;
1782
1783         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1784         slab_lock(page);
1785
1786         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1787                 goto debug;
1788
1789 checks_ok:
1790         prior = page->freelist;
1791         set_freepointer(s, object, prior);
1792         page->freelist = object;
1793         page->inuse--;
1794
1795         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1796                 stat(s, FREE_FROZEN);
1797                 goto out_unlock;
1798         }
1799
1800         if (unlikely(!page->inuse))
1801                 goto slab_empty;
1802
1803         /*
1804          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1805          * then add it.
1806          */
1807         if (unlikely(!prior)) {
1808                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1809                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1810         }
1811
1812 out_unlock:
1813         slab_unlock(page);
1814         return;
1815
1816 slab_empty:
1817         if (prior) {
1818                 /*
1819                  * Slab still on the partial list.
1820                  */
1821                 remove_partial(s, page);
1822                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1823         }
1824         slab_unlock(page);
1825         stat(s, FREE_SLAB);
1826         discard_slab(s, page);
1827         return;
1828
1829 debug:
1830         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1831                 goto out_unlock;
1832         goto checks_ok;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1837  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1838  *
1839  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1840  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1841  * the item before.
1842  *
1843  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1844  * with all sorts of special processing.
1845  */
1846 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1847                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1848 {
1849         void **object = (void *)x;
1850         struct kmem_cache_cpu *c;
1851         unsigned long flags;
1852
1853         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1854         local_irq_save(flags);
1855         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1856         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1857         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1858         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1859                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1860         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1861                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1862                 c->freelist = object;
1863                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1864         } else
1865                 __slab_free(s, page, x, addr);
1866
1867         local_irq_restore(flags);
1868 }
1869
1870 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1871 {
1872         struct page *page;
1873
1874         page = virt_to_head_page(x);
1875
1876         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1877
1878         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1881
1882 /* Figure out on which slab page the object resides */
1883 static struct page *get_object_page(const void *x)
1884 {
1885         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1886
1887         if (!PageSlab(page))
1888                 return NULL;
1889
1890         return page;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1895  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1896  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1897  * another.
1898  *
1899  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1900  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1901  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1902  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1903  * locking overhead.
1904  */
1905
1906 /*
1907  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1908  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1909  * and increases the number of allocations possible without having to
1910  * take the list_lock.
1911  */
1912 static int slub_min_order;
1913 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1914 static int slub_min_objects;
1915
1916 /*
1917  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1918  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1919  */
1920 static int slub_nomerge;
1921
1922 /*
1923  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1924  *
1925  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1926  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1927  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1928  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1929  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1930  * would be wasted.
1931  *
1932  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1933  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1934  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1935  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1936  *
1937  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1938  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1939  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1940  * of space in favor of a small page order.
1941  *
1942  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1943  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1944  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1945  * the smallest order which will fit the object.
1946  */
1947 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1948                                 int max_order, int fract_leftover)
1949 {
1950         int order;
1951         int rem;
1952         int min_order = slub_min_order;
1953
1954         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1955                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1956
1957         for (order = max(min_order,
1958                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1959                         order <= max_order; order++) {
1960
1961                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1962
1963                 if (slab_size < min_objects * size)
1964                         continue;
1965
1966                 rem = slab_size % size;
1967
1968                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1969                         break;
1970
1971         }
1972
1973         return order;
1974 }
1975
1976 static inline int calculate_order(int size)
1977 {
1978         int order;
1979         int min_objects;
1980         int fraction;
1981         int max_objects;
1982
1983         /*
1984          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1985          * works by first attempting to generate a layout with
1986          * the best configuration and backing off gradually.
1987          *
1988          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1989          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1990          */
1991         min_objects = slub_min_objects;
1992         if (!min_objects)
1993                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1994         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1995         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1996
1997         while (min_objects > 1) {
1998                 fraction = 16;
1999                 while (fraction >= 4) {
2000                         order = slab_order(size, min_objects,
2001                                                 slub_max_order, fraction);
2002                         if (order <= slub_max_order)
2003                                 return order;
2004                         fraction /= 2;
2005                 }
2006                 min_objects--;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2011          * lets see if we can place a single object there.
2012          */
2013         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2014         if (order <= slub_max_order)
2015                 return order;
2016
2017         /*
2018          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2019          */
2020         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2021         if (order < MAX_ORDER)
2022                 return order;
2023         return -ENOSYS;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2028  */
2029 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2030                 unsigned long align, unsigned long size)
2031 {
2032         /*
2033          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2034          * suggestion if the object is sufficiently large.
2035          *
2036          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2037          * alignment though. If that is greater then use it.
2038          */
2039         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2040                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2041                 while (size <= ralign / 2)
2042                         ralign /= 2;
2043                 align = max(align, ralign);
2044         }
2045
2046         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2047                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2048
2049         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2050 }
2051
2052 static void
2053 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2054 {
2055         n->nr_partial = 0;
2056         spin_lock_init(&n->list_lock);
2057         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2058 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2059         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2060         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2061         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2062 #endif
2063 }
2064
2065 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2066
2067 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2068 {
2069         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2070                 /*
2071                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2072                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2073                  */
2074                 s->cpu_slab = per_cpu_var(kmalloc_percpu) + (s - kmalloc_caches);
2075         else
2076                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2077
2078         if (!s->cpu_slab)
2079                 return 0;
2080
2081         return 1;
2082 }
2083
2084 #ifdef CONFIG_NUMA
2085 /*
2086  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2087  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2088  * possible.
2089  *
2090  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2091  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2092  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2093  */
2094 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2095 {
2096         struct page *page;
2097         struct kmem_cache_node *n;
2098         unsigned long flags;
2099
2100         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2101
2102         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2103
2104         BUG_ON(!page);
2105         if (page_to_nid(page) != node) {
2106                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2107                                 "node %d\n", node);
2108                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2109                                 "in order to be able to continue\n");
2110         }
2111
2112         n = page->freelist;
2113         BUG_ON(!n);
2114         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2115         page->inuse++;
2116         kmalloc_caches->node[node] = n;
2117 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2118         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2119         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2120 #endif
2121         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2122         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2123
2124         /*
2125          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2126          * so even though there cannot be a race this early in
2127          * the boot sequence, we still disable irqs.
2128          */
2129         local_irq_save(flags);
2130         add_partial(n, page, 0);
2131         local_irq_restore(flags);
2132 }
2133
2134 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2135 {
2136         int node;
2137
2138         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2139                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2140                 if (n && n != &s->local_node)
2141                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2142                 s->node[node] = NULL;
2143         }
2144 }
2145
2146 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2147 {
2148         int node;
2149         int local_node;
2150
2151         if (slab_state >= UP && (s < kmalloc_caches ||
2152                         s > kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES))
2153                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2154         else
2155                 local_node = 0;
2156
2157         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2158                 struct kmem_cache_node *n;
2159
2160                 if (local_node == node)
2161                         n = &s->local_node;
2162                 else {
2163                         if (slab_state == DOWN) {
2164                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2165                                 continue;
2166                         }
2167                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2168                                                         gfpflags, node);
2169
2170                         if (!n) {
2171                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2172                                 return 0;
2173                         }
2174
2175                 }
2176                 s->node[node] = n;
2177                 init_kmem_cache_node(n, s);
2178         }
2179         return 1;
2180 }
2181 #else
2182 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2183 {
2184 }
2185
2186 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2187 {
2188         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2189         return 1;
2190 }
2191 #endif
2192
2193 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2194 {
2195         if (min < MIN_PARTIAL)
2196                 min = MIN_PARTIAL;
2197         else if (min > MAX_PARTIAL)
2198                 min = MAX_PARTIAL;
2199         s->min_partial = min;
2200 }
2201
2202 /*
2203  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2204  * a slab object.
2205  */
2206 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2207 {
2208         unsigned long flags = s->flags;
2209         unsigned long size = s->objsize;
2210         unsigned long align = s->align;
2211         int order;
2212
2213         /*
2214          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2215          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2216          * the possible location of the free pointer.
2217          */
2218         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2219
2220 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2221         /*
2222          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2223          * the slab may touch the object after free or before allocation
2224          * then we should never poison the object itself.
2225          */
2226         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2227                         !s->ctor)
2228                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2229         else
2230                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2231
2232
2233         /*
2234          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2235          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2236          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2237          */
2238         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2239                 size += sizeof(void *);
2240 #endif
2241
2242         /*
2243          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2244          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2245          */
2246         s->inuse = size;
2247
2248         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2249                 s->ctor)) {
2250                 /*
2251                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2252                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2253                  * kmem_cache_free.
2254                  *
2255                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2256                  * destructor or are poisoning the objects.
2257                  */
2258                 s->offset = size;
2259                 size += sizeof(void *);
2260         }
2261
2262 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2263         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2264                 /*
2265                  * Need to store information about allocs and frees after
2266                  * the object.
2267                  */
2268                 size += 2 * sizeof(struct track);
2269
2270         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2271                 /*
2272                  * Add some empty padding so that we can catch
2273                  * overwrites from earlier objects rather than let
2274                  * tracking information or the free pointer be
2275                  * corrupted if a user writes before the start
2276                  * of the object.
2277                  */
2278                 size += sizeof(void *);
2279 #endif
2280
2281         /*
2282          * Determine the alignment based on various parameters that the
2283          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2284          * on bootup.
2285          */
2286         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2287         s->align = align;
2288
2289         /*
2290          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2291          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2292          * each object to conform to the alignment.
2293          */
2294         size = ALIGN(size, align);
2295         s->size = size;
2296         if (forced_order >= 0)
2297                 order = forced_order;
2298         else
2299                 order = calculate_order(size);
2300
2301         if (order < 0)
2302                 return 0;
2303
2304         s->allocflags = 0;
2305         if (order)
2306                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2307
2308         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2309                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2310
2311         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2312                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2313
2314         /*
2315          * Determine the number of objects per slab
2316          */
2317         s->oo = oo_make(order, size);
2318         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2319         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2320                 s->max = s->oo;
2321
2322         return !!oo_objects(s->oo);
2323
2324 }
2325
2326 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2327                 const char *name, size_t size,
2328                 size_t align, unsigned long flags,
2329                 void (*ctor)(void *))
2330 {
2331         memset(s, 0, kmem_size);
2332         s->name = name;
2333         s->ctor = ctor;
2334         s->objsize = size;
2335         s->align = align;
2336         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2337
2338         if (!calculate_sizes(s, -1))
2339                 goto error;
2340         if (disable_higher_order_debug) {
2341                 /*
2342                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2343                  * order increased.
2344                  */
2345                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2346                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2347                         s->offset = 0;
2348                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2349                                 goto error;
2350                 }
2351         }
2352
2353         /*
2354          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2355          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2356          */
2357         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2358         s->refcount = 1;
2359 #ifdef CONFIG_NUMA
2360         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2361 #endif
2362         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2363                 goto error;
2364
2365         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2366                 return 1;
2367
2368         free_kmem_cache_nodes(s);
2369 error:
2370         if (flags & SLAB_PANIC)
2371                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2372                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2373                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2374                         s->offset, flags);
2375         return 0;
2376 }
2377
2378 /*
2379  * Check if a given pointer is valid
2380  */
2381 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2382 {
2383         struct page *page;
2384
2385         page = get_object_page(object);
2386
2387         if (!page || s != page->slab)
2388                 /* No slab or wrong slab */
2389                 return 0;
2390
2391         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2392                 return 0;
2393
2394         /*
2395          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2396          * But this would be too expensive and it seems that the main
2397          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2398          * to a certain slab.
2399          */
2400         return 1;
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2403
2404 /*
2405  * Determine the size of a slab object
2406  */
2407 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2408 {
2409         return s->objsize;
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2412
2413 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2414 {
2415         return s->name;
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2418
2419 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2420                                                         const char *text)
2421 {
2422 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2423         void *addr = page_address(page);
2424         void *p;
2425         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2426
2427         bitmap_zero(map, page->objects);
2428         slab_err(s, page, "%s", text);
2429         slab_lock(page);
2430         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2431                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2432
2433         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2434
2435                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2436                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2437                                                         p, p - addr);
2438                         print_tracking(s, p);
2439                 }
2440         }
2441         slab_unlock(page);
2442 #endif
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2447  */
2448 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2449 {
2450         unsigned long flags;
2451         struct page *page, *h;
2452
2453         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2454         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2455                 if (!page->inuse) {
2456                         list_del(&page->lru);
2457                         discard_slab(s, page);
2458                         n->nr_partial--;
2459                 } else {
2460                         list_slab_objects(s, page,
2461                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2462                 }
2463         }
2464         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Release all resources used by a slab cache.
2469  */
2470 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2471 {
2472         int node;
2473
2474         flush_all(s);
2475         free_percpu(s->cpu_slab);
2476         /* Attempt to free all objects */
2477         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2478                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2479
2480                 free_partial(s, n);
2481                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2482                         return 1;
2483         }
2484         free_kmem_cache_nodes(s);
2485         return 0;
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2490  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2491  */
2492 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2493 {
2494         down_write(&slub_lock);
2495         s->refcount--;
2496         if (!s->refcount) {
2497                 list_del(&s->list);
2498                 up_write(&slub_lock);
2499                 if (kmem_cache_close(s)) {
2500                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2501                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2502                         dump_stack();
2503                 }
2504                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2505                         rcu_barrier();
2506                 sysfs_slab_remove(s);
2507         } else
2508                 up_write(&slub_lock);
2509 }
2510 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2511
2512 /********************************************************************
2513  *              Kmalloc subsystem
2514  *******************************************************************/
2515
2516 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2517 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2518
2519 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2520 {
2521         get_option(&str, &slub_min_order);
2522
2523         return 1;
2524 }
2525
2526 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2527
2528 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2529 {
2530         get_option(&str, &slub_max_order);
2531         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2532
2533         return 1;
2534 }
2535
2536 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2537
2538 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2539 {
2540         get_option(&str, &slub_min_objects);
2541
2542         return 1;
2543 }
2544
2545 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2546
2547 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2548 {
2549         slub_nomerge = 1;
2550         return 1;
2551 }
2552
2553 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2554
2555 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2556                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2557 {
2558         unsigned int flags = 0;
2559
2560         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2561                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2562
2563         /*
2564          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2565          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2566          */
2567         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2568                                                                 flags, NULL))
2569                 goto panic;
2570
2571         list_add(&s->list, &slab_caches);
2572
2573         if (sysfs_slab_add(s))
2574                 goto panic;
2575         return s;
2576
2577 panic:
2578         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2579 }
2580
2581 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2582 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2583
2584 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2585 {
2586         struct kmem_cache *s;
2587
2588         down_write(&slub_lock);
2589         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2590                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2591                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2592                         sysfs_slab_add(s);
2593                 }
2594         }
2595         up_write(&slub_lock);
2596 }
2597
2598 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2599
2600 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2601 {
2602         struct kmem_cache *s;
2603         char *text;
2604         size_t realsize;
2605         unsigned long slabflags;
2606         int i;
2607
2608         s = kmalloc_caches_dma[index];
2609         if (s)
2610                 return s;
2611
2612         /* Dynamically create dma cache */
2613         if (flags & __GFP_WAIT)
2614                 down_write(&slub_lock);
2615         else {
2616                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2617                         goto out;
2618         }
2619
2620         if (kmalloc_caches_dma[index])
2621                 goto unlock_out;
2622
2623         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2624         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2625                          (unsigned int)realsize);
2626
2627         s = NULL;
2628         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2629                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2630                         break;
2631
2632         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2633         s = kmalloc_caches + i;
2634
2635         /*
2636          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2637          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2638          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2639          * adding all existing slabs to sysfs.
2640          */
2641         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2642         if (slab_state >= SYSFS)
2643                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2644
2645         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2646                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2647                 s->size = 0;
2648                 kfree(text);
2649                 goto unlock_out;
2650         }
2651
2652         list_add(&s->list, &slab_caches);
2653         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2654
2655         if (slab_state >= SYSFS)
2656                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2657
2658 unlock_out:
2659         up_write(&slub_lock);
2660 out:
2661         return kmalloc_caches_dma[index];
2662 }
2663 #endif
2664
2665 /*
2666  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2667  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2668  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2669  * fls.
2670  */
2671 static s8 size_index[24] = {
2672         3,      /* 8 */
2673         4,      /* 16 */
2674         5,      /* 24 */
2675         5,      /* 32 */
2676         6,      /* 40 */
2677         6,      /* 48 */
2678         6,      /* 56 */
2679         6,      /* 64 */
2680         1,      /* 72 */
2681         1,      /* 80 */
2682         1,      /* 88 */
2683         1,      /* 96 */
2684         7,      /* 104 */
2685         7,      /* 112 */
2686         7,      /* 120 */
2687         7,      /* 128 */
2688         2,      /* 136 */
2689         2,      /* 144 */
2690         2,      /* 152 */
2691         2,      /* 160 */
2692         2,      /* 168 */
2693         2,      /* 176 */
2694         2,      /* 184 */
2695         2       /* 192 */
2696 };
2697
2698 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2699 {
2700         return (bytes - 1) / 8;
2701 }
2702
2703 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2704 {
2705         int index;
2706
2707         if (size <= 192) {
2708                 if (!size)
2709                         return ZERO_SIZE_PTR;
2710
2711                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2712         } else
2713                 index = fls(size - 1);
2714
2715 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2716         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2717                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2718
2719 #endif
2720         return &kmalloc_caches[index];
2721 }
2722
2723 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2724 {
2725         struct kmem_cache *s;
2726         void *ret;
2727
2728         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2729                 return kmalloc_large(size, flags);
2730
2731         s = get_slab(size, flags);
2732
2733         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2734                 return s;
2735
2736         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2737
2738         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2739
2740         return ret;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2743
2744 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2745 {
2746         struct page *page;
2747         void *ptr = NULL;
2748
2749         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2750         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2751         if (page)
2752                 ptr = page_address(page);
2753
2754         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2755         return ptr;
2756 }
2757
2758 #ifdef CONFIG_NUMA
2759 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2760 {
2761         struct kmem_cache *s;
2762         void *ret;
2763
2764         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2765                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2766
2767                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2768                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2769                                    flags, node);
2770
2771                 return ret;
2772         }
2773
2774         s = get_slab(size, flags);
2775
2776         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2777                 return s;
2778
2779         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2780
2781         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2782
2783         return ret;
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2786 #endif
2787
2788 size_t ksize(const void *object)
2789 {
2790         struct page *page;
2791         struct kmem_cache *s;
2792
2793         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2794                 return 0;
2795
2796         page = virt_to_head_page(object);
2797
2798         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2799                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2800                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2801         }
2802         s = page->slab;
2803
2804 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2805         /*
2806          * Debugging requires use of the padding between object
2807          * and whatever may come after it.
2808          */
2809         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2810                 return s->objsize;
2811
2812 #endif
2813         /*
2814          * If we have the need to store the freelist pointer
2815          * back there or track user information then we can
2816          * only use the space before that information.
2817          */
2818         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2819                 return s->inuse;
2820         /*
2821          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2822          */
2823         return s->size;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2826
2827 void kfree(const void *x)
2828 {
2829         struct page *page;
2830         void *object = (void *)x;
2831
2832         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2833
2834         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2835                 return;
2836
2837         page = virt_to_head_page(x);
2838         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2839                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2840                 kmemleak_free(x);
2841                 put_page(page);
2842                 return;
2843         }
2844         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2847
2848 /*
2849  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2850  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2851  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2852  * and thus they can be removed from the partial lists.
2853  *
2854  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2855  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2856  * are freed in them.
2857  */
2858 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2859 {
2860         int node;
2861         int i;
2862         struct kmem_cache_node *n;
2863         struct page *page;
2864         struct page *t;
2865         int objects = oo_objects(s->max);
2866         struct list_head *slabs_by_inuse =
2867                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2868         unsigned long flags;
2869
2870         if (!slabs_by_inuse)
2871                 return -ENOMEM;
2872
2873         flush_all(s);
2874         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2875                 n = get_node(s, node);
2876
2877                 if (!n->nr_partial)
2878                         continue;
2879
2880                 for (i = 0; i < objects; i++)
2881                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2882
2883                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2884
2885                 /*
2886                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2887                  *
2888                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2889                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2890                  */
2891                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2892                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2893                                 /*
2894                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2895                                  * may have freed the last object and be
2896                                  * waiting to release the slab.
2897                                  */
2898                                 list_del(&page->lru);
2899                                 n->nr_partial--;
2900                                 slab_unlock(page);
2901                                 discard_slab(s, page);
2902                         } else {
2903                                 list_move(&page->lru,
2904                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2905                         }
2906                 }
2907
2908                 /*
2909                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2910                  * first and the least used slabs at the end.
2911                  */
2912                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2913                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2914
2915                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2916         }
2917
2918         kfree(slabs_by_inuse);
2919         return 0;
2920 }
2921 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2922
2923 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2924 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2925 {
2926         struct kmem_cache *s;
2927
2928         down_read(&slub_lock);
2929         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2930                 kmem_cache_shrink(s);
2931         up_read(&slub_lock);
2932
2933         return 0;
2934 }
2935
2936 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2937 {
2938         struct kmem_cache_node *n;
2939         struct kmem_cache *s;
2940         struct memory_notify *marg = arg;
2941         int offline_node;
2942
2943         offline_node = marg->status_change_nid;
2944
2945         /*
2946          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2947          * for it yet.
2948          */
2949         if (offline_node < 0)
2950                 return;
2951
2952         down_read(&slub_lock);
2953         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2954                 n = get_node(s, offline_node);
2955                 if (n) {
2956                         /*
2957                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2958                          * that is going down. We were unable to free them,
2959                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2960                          * callback. So, we must fail.
2961                          */
2962                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2963
2964                         s->node[offline_node] = NULL;
2965                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2966                 }
2967         }
2968         up_read(&slub_lock);
2969 }
2970
2971 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2972 {
2973         struct kmem_cache_node *n;
2974         struct kmem_cache *s;
2975         struct memory_notify *marg = arg;
2976         int nid = marg->status_change_nid;
2977         int ret = 0;
2978
2979         /*
2980          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2981          * already created. Nothing to do.
2982          */
2983         if (nid < 0)
2984                 return 0;
2985
2986         /*
2987          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2988          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2989          * online.
2990          */
2991         down_read(&slub_lock);
2992         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2993                 /*
2994                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2995                  *      since memory is not yet available from the node that
2996                  *      is brought up.
2997                  */
2998                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2999                 if (!n) {
3000                         ret = -ENOMEM;
3001                         goto out;
3002                 }
3003                 init_kmem_cache_node(n, s);
3004                 s->node[nid] = n;
3005         }
3006 out:
3007         up_read(&slub_lock);
3008         return ret;
3009 }
3010
3011 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3012                                 unsigned long action, void *arg)
3013 {
3014         int ret = 0;
3015
3016         switch (action) {
3017         case MEM_GOING_ONLINE:
3018                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3019                 break;
3020         case MEM_GOING_OFFLINE:
3021                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3022                 break;
3023         case MEM_OFFLINE:
3024         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3025                 slab_mem_offline_callback(arg);
3026                 break;
3027         case MEM_ONLINE:
3028         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3029                 break;
3030         }
3031         if (ret)
3032                 ret = notifier_from_errno(ret);
3033         else
3034                 ret = NOTIFY_OK;
3035         return ret;
3036 }
3037
3038 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3039
3040 /********************************************************************
3041  *                      Basic setup of slabs
3042  *******************************************************************/
3043
3044 void __init kmem_cache_init(void)
3045 {
3046         int i;
3047         int caches = 0;
3048
3049 #ifdef CONFIG_NUMA
3050         /*
3051          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3052          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3053          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3054          */
3055         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3056                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3057         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3058         caches++;
3059
3060         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3061 #endif
3062
3063         /* Able to allocate the per node structures */
3064         slab_state = PARTIAL;
3065
3066         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3067         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3068                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3069                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3070                 caches++;
3071         }
3072         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3073                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3074                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3075                 caches++;
3076         }
3077
3078         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3079                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3080                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3081                 caches++;
3082         }
3083
3084
3085         /*
3086          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3087          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3088          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3089          *
3090          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3091          * handle the index determination for the smaller caches.
3092          *
3093          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3094          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3095          */
3096         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3097                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3098
3099         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3100                 int elem = size_index_elem(i);
3101                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3102                         break;
3103                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3104         }
3105
3106         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3107                 /*
3108                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3109                  * is 64 byte.
3110                  */
3111                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3112                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3113         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3114                 /*
3115                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3116                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3117                  * instead.
3118                  */
3119                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3120                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3121         }
3122
3123         slab_state = UP;
3124
3125         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3126         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3127                 kmalloc_caches[i]. name =
3128                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3129
3130 #ifdef CONFIG_SMP
3131         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3132 #endif
3133 #ifdef CONFIG_NUMA
3134         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3135                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3136 #else
3137         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3138 #endif
3139
3140         printk(KERN_INFO
3141                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3142                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3143                 caches, cache_line_size(),
3144                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3145                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3146 }
3147
3148 void __init kmem_cache_init_late(void)
3149 {
3150 }
3151
3152 /*
3153  * Find a mergeable slab cache
3154  */
3155 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3156 {
3157         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3158                 return 1;
3159
3160         if (s->ctor)
3161                 return 1;
3162
3163         /*
3164          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3165          */
3166         if (s->refcount < 0)
3167                 return 1;
3168
3169         return 0;
3170 }
3171
3172 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3173                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3174                 void (*ctor)(void *))
3175 {
3176         struct kmem_cache *s;
3177
3178         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3179                 return NULL;
3180
3181         if (ctor)
3182                 return NULL;
3183
3184         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3185         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3186         size = ALIGN(size, align);
3187         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3188
3189         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3190                 if (slab_unmergeable(s))
3191                         continue;
3192
3193                 if (size > s->size)
3194                         continue;
3195
3196                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3197                                 continue;
3198                 /*
3199                  * Check if alignment is compatible.
3200                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3201                  */
3202                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3203                         continue;
3204
3205                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3206                         continue;
3207
3208                 return s;
3209         }
3210         return NULL;
3211 }
3212
3213 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3214                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3215 {
3216         struct kmem_cache *s;
3217
3218         if (WARN_ON(!name))
3219                 return NULL;
3220
3221         down_write(&slub_lock);
3222         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3223         if (s) {
3224                 s->refcount++;
3225                 /*
3226                  * Adjust the object sizes so that we clear
3227                  * the complete object on kzalloc.
3228                  */
3229                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3230                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3231                 up_write(&slub_lock);
3232
3233                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3234                         down_write(&slub_lock);
3235                         s->refcount--;
3236                         up_write(&slub_lock);
3237                         goto err;
3238                 }
3239                 return s;
3240         }
3241
3242         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3243         if (s) {
3244                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3245                                 size, align, flags, ctor)) {
3246                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3247                         up_write(&slub_lock);
3248                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3249                                 down_write(&slub_lock);
3250                                 list_del(&s->list);
3251                                 up_write(&slub_lock);
3252                                 kfree(s);
3253                                 goto err;
3254                         }
3255                         return s;
3256                 }
3257                 kfree(s);
3258         }
3259         up_write(&slub_lock);
3260
3261 err:
3262         if (flags & SLAB_PANIC)
3263                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3264         else
3265                 s = NULL;
3266         return s;
3267 }
3268 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3269
3270 #ifdef CONFIG_SMP
3271 /*
3272  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3273  * necessary.
3274  */
3275 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3276                 unsigned long action, void *hcpu)
3277 {
3278         long cpu = (long)hcpu;
3279         struct kmem_cache *s;
3280         unsigned long flags;
3281
3282         switch (action) {
3283         case CPU_UP_CANCELED:
3284         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3285         case CPU_DEAD:
3286         case CPU_DEAD_FROZEN:
3287                 down_read(&slub_lock);
3288                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3289                         local_irq_save(flags);
3290                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3291                         local_irq_restore(flags);
3292                 }
3293                 up_read(&slub_lock);
3294                 break;
3295         default:
3296                 break;
3297         }
3298         return NOTIFY_OK;
3299 }
3300
3301 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3302         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3303 };
3304
3305 #endif
3306
3307 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3308 {
3309         struct kmem_cache *s;
3310         void *ret;
3311
3312         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3313                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3314
3315         s = get_slab(size, gfpflags);
3316
3317         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3318                 return s;
3319
3320         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3321
3322         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3323         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3324
3325         return ret;
3326 }
3327
3328 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3329                                         int node, unsigned long caller)
3330 {
3331         struct kmem_cache *s;
3332         void *ret;
3333
3334         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3335                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3336
3337         s = get_slab(size, gfpflags);
3338
3339         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3340                 return s;
3341
3342         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3343
3344         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3345         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3346
3347         return ret;
3348 }
3349
3350 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3351 static int count_inuse(struct page *page)
3352 {
3353         return page->inuse;
3354 }
3355
3356 static int count_total(struct page *page)
3357 {
3358         return page->objects;
3359 }
3360
3361 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3362                                                 unsigned long *map)
3363 {
3364         void *p;
3365         void *addr = page_address(page);
3366
3367         if (!check_slab(s, page) ||
3368                         !on_freelist(s, page, NULL))
3369                 return 0;
3370
3371         /* Now we know that a valid freelist exists */
3372         bitmap_zero(map, page->objects);
3373
3374         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3375                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3376                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3377                         return 0;
3378         }
3379
3380         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3381                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3382                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3383                                 return 0;
3384         return 1;
3385 }
3386
3387 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3388                                                 unsigned long *map)
3389 {
3390         if (slab_trylock(page)) {
3391                 validate_slab(s, page, map);
3392                 slab_unlock(page);
3393         } else
3394                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3395                         s->name, page);
3396
3397         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3398                 if (!PageSlubDebug(page))
3399                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3400                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3401         } else {
3402                 if (PageSlubDebug(page))
3403                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3404                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3405         }
3406 }
3407
3408 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3409                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3410 {
3411         unsigned long count = 0;
3412         struct page *page;
3413         unsigned long flags;
3414
3415         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3416
3417         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3418                 validate_slab_slab(s, page, map);
3419                 count++;
3420         }
3421         if (count != n->nr_partial)
3422                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3423                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3424
3425         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3426                 goto out;
3427
3428         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3429                 validate_slab_slab(s, page, map);
3430                 count++;
3431         }
3432         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3433                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3434                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3435                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3436
3437 out:
3438         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3439         return count;
3440 }
3441
3442 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3443 {
3444         int node;
3445         unsigned long count = 0;
3446         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3447                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3448
3449         if (!map)
3450                 return -ENOMEM;
3451
3452         flush_all(s);
3453         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3454                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3455
3456                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3457         }
3458         kfree(map);
3459         return count;
3460 }
3461
3462 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3463 static void resiliency_test(void)
3464 {
3465         u8 *p;
3466
3467         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3468         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3469         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3470
3471         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3472         p[16] = 0x12;
3473         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3474                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3475
3476         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3477
3478         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3479         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3480         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3481         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3482                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3483         printk(KERN_ERR
3484                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3485
3486         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3487         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3488         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3489         *p = 0x56;
3490         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3491                                                                         p);
3492         printk(KERN_ERR
3493                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3494         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3495
3496         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3497         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3498         kfree(p);
3499         *p = 0x78;
3500         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3501         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3502
3503         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3504         kfree(p);
3505         p[50] = 0x9a;
3506         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3507                         p);
3508         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3509
3510         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3511         kfree(p);
3512         p[512] = 0xab;
3513         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3514         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3515 }
3516 #else
3517 static void resiliency_test(void) {};
3518 #endif
3519
3520 /*
3521  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3522  * and freed.
3523  */
3524
3525 struct location {
3526         unsigned long count;
3527         unsigned long addr;
3528         long long sum_time;
3529         long min_time;
3530         long max_time;
3531         long min_pid;
3532         long max_pid;
3533         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3534         nodemask_t nodes;
3535 };
3536
3537 struct loc_track {
3538         unsigned long max;
3539         unsigned long count;
3540         struct location *loc;
3541 };
3542
3543 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3544 {
3545         if (t->max)
3546                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3547                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3548 }
3549
3550 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3551 {
3552         struct location *l;
3553         int order;
3554
3555         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3556
3557         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3558         if (!l)
3559                 return 0;
3560
3561         if (t->count) {
3562                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3563                 free_loc_track(t);
3564         }
3565         t->max = max;
3566         t->loc = l;
3567         return 1;
3568 }
3569
3570 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3571                                 const struct track *track)
3572 {
3573         long start, end, pos;
3574         struct location *l;
3575         unsigned long caddr;
3576         unsigned long age = jiffies - track->when;
3577
3578         start = -1;
3579         end = t->count;
3580
3581         for ( ; ; ) {
3582                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3583
3584                 /*
3585                  * There is nothing at "end". If we end up there
3586                  * we need to add something to before end.
3587                  */
3588                 if (pos == end)
3589                         break;
3590
3591                 caddr = t->loc[pos].addr;
3592                 if (track->addr == caddr) {
3593
3594                         l = &t->loc[pos];
3595                         l->count++;
3596                         if (track->when) {
3597                                 l->sum_time += age;
3598                                 if (age < l->min_time)
3599                                         l->min_time = age;
3600                                 if (age > l->max_time)
3601                                         l->max_time = age;
3602
3603                                 if (track->pid < l->min_pid)
3604                                         l->min_pid = track->pid;
3605                                 if (track->pid > l->max_pid)
3606                                         l->max_pid = track->pid;
3607
3608                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3609                                                 to_cpumask(l->cpus));
3610                         }
3611                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3612                         return 1;
3613                 }
3614
3615                 if (track->addr < caddr)
3616                         end = pos;
3617                 else
3618                         start = pos;
3619         }
3620
3621         /*
3622          * Not found. Insert new tracking element.
3623          */
3624         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3625                 return 0;
3626
3627         l = t->loc + pos;
3628         if (pos < t->count)
3629                 memmove(l + 1, l,
3630                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3631         t->count++;
3632         l->count = 1;
3633         l->addr = track->addr;
3634         l->sum_time = age;
3635         l->min_time = age;
3636         l->max_time = age;
3637         l->min_pid = track->pid;
3638         l->max_pid = track->pid;
3639         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3640         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3641         nodes_clear(l->nodes);
3642         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3643         return 1;
3644 }
3645
3646 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3647                 struct page *page, enum track_item alloc)
3648 {
3649         void *addr = page_address(page);
3650         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3651         void *p;
3652
3653         bitmap_zero(map, page->objects);
3654         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3655                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3656
3657         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3658                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3659                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3660 }
3661
3662 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3663                                         enum track_item alloc)
3664 {
3665         int len = 0;
3666         unsigned long i;
3667         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3668         int node;
3669
3670         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3671                         GFP_TEMPORARY))
3672                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3673
3674         /* Push back cpu slabs */
3675         flush_all(s);
3676
3677         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3678                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3679                 unsigned long flags;
3680                 struct page *page;
3681
3682                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3683                         continue;
3684
3685                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3686                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3687                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3688                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3689                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3690                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3691         }
3692
3693         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3694                 struct location *l = &t.loc[i];
3695
3696                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3697                         break;
3698                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3699
3700                 if (l->addr)
3701                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3702                 else
3703                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3704
3705                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3706                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3707                                 l->min_time,
3708                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3709                                 l->max_time);
3710                 } else
3711                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3712                                 l->min_time);
3713
3714                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3715                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3716                                 l->min_pid, l->max_pid);
3717                 else
3718                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3719                                 l->min_pid);
3720
3721                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3722                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3723                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3724                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3725                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3726                                                  to_cpumask(l->cpus));
3727                 }
3728
3729                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3730                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3731                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3732                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3733                                         l->nodes);
3734                 }
3735
3736                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3737         }
3738
3739         free_loc_track(&t);
3740         if (!t.count)
3741                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3742         return len;
3743 }
3744
3745 enum slab_stat_type {
3746         SL_ALL,                 /* All slabs */
3747         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3748         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3749         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3750         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3751 };
3752
3753 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3754 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3755 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3756 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3757 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3758
3759 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3760                             char *buf, unsigned long flags)
3761 {
3762         unsigned long total = 0;
3763         int node;
3764         int x;
3765         unsigned long *nodes;
3766         unsigned long *per_cpu;
3767
3768         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3769         if (!nodes)
3770                 return -ENOMEM;
3771         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3772
3773         if (flags & SO_CPU) {
3774                 int cpu;
3775
3776                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3777                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3778
3779                         if (!c || c->node < 0)
3780                                 continue;
3781
3782                         if (c->page) {
3783                                         if (flags & SO_TOTAL)
3784                                                 x = c->page->objects;
3785                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3786                                         x = c->page->inuse;
3787                                 else
3788                                         x = 1;
3789
3790                                 total += x;
3791                                 nodes[c->node] += x;
3792                         }
3793                         per_cpu[c->node]++;
3794                 }
3795         }
3796
3797         if (flags & SO_ALL) {
3798                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3799                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3800
3801                 if (flags & SO_TOTAL)
3802                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3803                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3804                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3805                                 count_partial(n, count_free);
3806
3807                         else
3808                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3809                         total += x;
3810                         nodes[node] += x;
3811                 }
3812
3813         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3814                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3815                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3816
3817                         if (flags & SO_TOTAL)
3818                                 x = count_partial(n, count_total);
3819                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3820                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3821                         else
3822                                 x = n->nr_partial;
3823                         total += x;
3824                         nodes[node] += x;
3825                 }
3826         }
3827         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3828 #ifdef CONFIG_NUMA
3829         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3830                 if (nodes[node])
3831                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3832                                         node, nodes[node]);
3833 #endif
3834         kfree(nodes);
3835         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3836 }
3837
3838 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3839 {
3840         int node;
3841
3842         for_each_online_node(node) {
3843                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3844
3845                 if (!n)
3846                         continue;
3847
3848                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3849                         return 1;
3850         }
3851         return 0;
3852 }
3853
3854 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3855 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3856
3857 struct slab_attribute {
3858         struct attribute attr;
3859         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3860         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3861 };
3862
3863 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3864         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3865
3866 #define SLAB_ATTR(_name) \
3867         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3868         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3869
3870 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3871 {
3872         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3873 }
3874 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3875
3876 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3877 {
3878         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3879 }
3880 SLAB_ATTR_RO(align);
3881
3882 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3883 {
3884         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3885 }
3886 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3887
3888 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3889 {
3890         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3891 }
3892 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3893
3894 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3895                                 const char *buf, size_t length)
3896 {
3897         unsigned long order;
3898         int err;
3899
3900         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3901         if (err)
3902                 return err;
3903
3904         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3905                 return -EINVAL;
3906
3907         calculate_sizes(s, order);
3908         return length;
3909 }
3910
3911 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3912 {
3913         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3914 }
3915 SLAB_ATTR(order);
3916
3917 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3918 {
3919         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3920 }
3921
3922 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3923                                  size_t length)
3924 {
3925         unsigned long min;
3926         int err;
3927
3928         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3929         if (err)
3930                 return err;
3931
3932         set_min_partial(s, min);
3933         return length;
3934 }
3935 SLAB_ATTR(min_partial);
3936
3937 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3938 {
3939         if (s->ctor) {
3940                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3941
3942                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3943         }
3944         return 0;
3945 }
3946 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3947
3948 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3949 {
3950         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3951 }
3952 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3953
3954 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3955 {
3956         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3957 }
3958 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3959
3960 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3961 {
3962         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3963 }
3964 SLAB_ATTR_RO(partial);
3965
3966 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3967 {
3968         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3969 }
3970 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3971
3972 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3973 {
3974         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3975 }
3976 SLAB_ATTR_RO(objects);
3977
3978 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3979 {
3980         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3981 }
3982 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3983
3984 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3985 {
3986         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3987 }
3988 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3989
3990 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3991 {
3992         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3993 }
3994
3995 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3996                                 const char *buf, size_t length)
3997 {
3998         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3999         if (buf[0] == '1')
4000                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4001         return length;
4002 }
4003 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4004
4005 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4008 }
4009
4010 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4011                                                         size_t length)
4012 {
4013         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4014         if (buf[0] == '1')
4015                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4016         return length;
4017 }
4018 SLAB_ATTR(trace);
4019
4020 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4021 {
4022         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4023 }
4024
4025 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4026                                 const char *buf, size_t length)
4027 {
4028         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4029         if (buf[0] == '1')
4030                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4031         return length;
4032 }
4033 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4034
4035 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4036 {
4037         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4038 }
4039 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4040
4041 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4042 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4045 }
4046 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4047 #endif
4048
4049 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4050 {
4051         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4052 }
4053 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4054
4055 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4056 {
4057         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4058 }
4059
4060 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4061                                 const char *buf, size_t length)
4062 {
4063         if (any_slab_objects(s))
4064                 return -EBUSY;
4065
4066         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4067         if (buf[0] == '1')
4068                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4069         calculate_sizes(s, -1);
4070         return length;
4071 }
4072 SLAB_ATTR(red_zone);
4073
4074 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4075 {
4076         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4077 }
4078
4079 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4080                                 const char *buf, size_t length)
4081 {
4082         if (any_slab_objects(s))
4083                 return -EBUSY;
4084
4085         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4086         if (buf[0] == '1')
4087                 s->flags |= SLAB_POISON;
4088         calculate_sizes(s, -1);
4089         return length;
4090 }
4091 SLAB_ATTR(poison);
4092
4093 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4094 {
4095         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4096 }
4097
4098 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4099                                 const char *buf, size_t length)
4100 {
4101         if (any_slab_objects(s))
4102                 return -EBUSY;
4103
4104         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4105         if (buf[0] == '1')
4106                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4107         calculate_sizes(s, -1);
4108         return length;
4109 }
4110 SLAB_ATTR(store_user);
4111
4112 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4113 {
4114         return 0;
4115 }
4116
4117 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4118                         const char *buf, size_t length)
4119 {
4120         int ret = -EINVAL;
4121
4122         if (buf[0] == '1') {
4123                 ret = validate_slab_cache(s);
4124                 if (ret >= 0)
4125                         ret = length;
4126         }
4127         return ret;
4128 }
4129 SLAB_ATTR(validate);
4130
4131 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4132 {
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4137                         const char *buf, size_t length)
4138 {
4139         if (buf[0] == '1') {
4140                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4141
4142                 if (rc)
4143                         return rc;
4144         } else
4145                 return -EINVAL;
4146         return length;
4147 }
4148 SLAB_ATTR(shrink);
4149
4150 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4151 {
4152         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4153                 return -ENOSYS;
4154         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4155 }
4156 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4157
4158 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4159 {
4160         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4161                 return -ENOSYS;
4162         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4163 }
4164 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4165
4166 #ifdef CONFIG_NUMA
4167 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4168 {
4169         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4170 }
4171
4172 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4173                                 const char *buf, size_t length)
4174 {
4175         unsigned long ratio;
4176         int err;
4177
4178         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4179         if (err)
4180                 return err;
4181
4182         if (ratio <= 100)
4183                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4184
4185         return length;
4186 }
4187 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4188 #endif
4189
4190 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4191 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4192 {
4193         unsigned long sum  = 0;
4194         int cpu;
4195         int len;
4196         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4197
4198         if (!data)
4199                 return -ENOMEM;
4200
4201         for_each_online_cpu(cpu) {
4202                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4203
4204                 data[cpu] = x;
4205                 sum += x;
4206         }
4207
4208         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4209
4210 #ifdef CONFIG_SMP
4211         for_each_online_cpu(cpu) {
4212                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4213                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4214         }
4215 #endif
4216         kfree(data);
4217         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4218 }
4219
4220 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4221 {
4222         int cpu;
4223
4224         for_each_online_cpu(cpu)
4225                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4226 }
4227
4228 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4229 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4230 {                                                               \
4231         return show_stat(s, buf, si);                           \
4232 }                                                               \
4233 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4234                                 const char *buf, size_t length) \
4235 {                                                               \
4236         if (buf[0] != '0')                                      \
4237                 return -EINVAL;                                 \
4238         clear_stat(s, si);                                      \
4239         return length;                                          \
4240 }                                                               \
4241 SLAB_ATTR(text);                                                \
4242
4243 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4244 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4245 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4246 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4247 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4248 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4249 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4250 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4251 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4252 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4253 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4254 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4255 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4256 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4257 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4258 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4259 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4260 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4261 #endif
4262
4263 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4264         &slab_size_attr.attr,
4265         &object_size_attr.attr,
4266         &objs_per_slab_attr.attr,
4267         &order_attr.attr,
4268         &min_partial_attr.attr,
4269         &objects_attr.attr,
4270         &objects_partial_attr.attr,
4271         &total_objects_attr.attr,
4272         &slabs_attr.attr,
4273         &partial_attr.attr,
4274         &cpu_slabs_attr.attr,
4275         &ctor_attr.attr,
4276         &aliases_attr.attr,
4277         &align_attr.attr,
4278         &sanity_checks_attr.attr,
4279         &trace_attr.attr,
4280         &hwcache_align_attr.attr,
4281         &reclaim_account_attr.attr,
4282         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4283         &red_zone_attr.attr,
4284         &poison_attr.attr,
4285         &store_user_attr.attr,
4286         &validate_attr.attr,
4287         &shrink_attr.attr,
4288         &alloc_calls_attr.attr,
4289         &free_calls_attr.attr,
4290 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4291         &cache_dma_attr.attr,
4292 #endif
4293 #ifdef CONFIG_NUMA
4294         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4295 #endif
4296 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4297         &alloc_fastpath_attr.attr,
4298         &alloc_slowpath_attr.attr,
4299         &free_fastpath_attr.attr,
4300         &free_slowpath_attr.attr,
4301         &free_frozen_attr.attr,
4302         &free_add_partial_attr.attr,
4303         &free_remove_partial_attr.attr,
4304         &alloc_from_partial_attr.attr,
4305         &alloc_slab_attr.attr,
4306         &alloc_refill_attr.attr,
4307         &free_slab_attr.attr,
4308         &cpuslab_flush_attr.attr,
4309         &deactivate_full_attr.attr,
4310         &deactivate_empty_attr.attr,
4311         &deactivate_to_head_attr.attr,
4312         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4313         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4314         &order_fallback_attr.attr,
4315 #endif
4316         NULL
4317 };
4318
4319 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4320         .attrs = slab_attrs,
4321 };
4322
4323 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4324                                 struct attribute *attr,
4325                                 char *buf)
4326 {
4327         struct slab_attribute *attribute;
4328         struct kmem_cache *s;
4329         int err;
4330
4331         attribute = to_slab_attr(attr);
4332         s = to_slab(kobj);
4333
4334         if (!attribute->show)
4335                 return -EIO;
4336
4337         err = attribute->show(s, buf);
4338
4339         return err;
4340 }
4341
4342 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4343                                 struct attribute *attr,
4344                                 const char *buf, size_t len)
4345 {
4346         struct slab_attribute *attribute;
4347         struct kmem_cache *s;
4348         int err;
4349
4350         attribute = to_slab_attr(attr);
4351         s = to_slab(kobj);
4352
4353         if (!attribute->store)
4354                 return -EIO;
4355
4356         err = attribute->store(s, buf, len);
4357
4358         return err;
4359 }
4360
4361 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4362 {
4363         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4364
4365         kfree(s);
4366 }
4367
4368 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4369         .show = slab_attr_show,
4370         .store = slab_attr_store,
4371 };
4372
4373 static struct kobj_type slab_ktype = {
4374         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4375         .release = kmem_cache_release
4376 };
4377
4378 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4379 {
4380         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4381
4382         if (ktype == &slab_ktype)
4383                 return 1;
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4388         .filter = uevent_filter,
4389 };
4390
4391 static struct kset *slab_kset;
4392
4393 #define ID_STR_LENGTH 64
4394
4395 /* Create a unique string id for a slab cache:
4396  *
4397  * Format       :[flags-]size
4398  */
4399 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4400 {
4401         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4402         char *p = name;
4403
4404         BUG_ON(!name);
4405
4406         *p++ = ':';
4407         /*
4408          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4409          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4410          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4411          * are matched during merging to guarantee that the id is
4412          * unique.
4413          */
4414         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4415                 *p++ = 'd';
4416         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4417                 *p++ = 'a';
4418         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4419                 *p++ = 'F';
4420         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4421                 *p++ = 't';
4422         if (p != name + 1)
4423                 *p++ = '-';
4424         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4425         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4426         return name;
4427 }
4428
4429 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4430 {
4431         int err;
4432         const char *name;
4433         int unmergeable;
4434
4435         if (slab_state < SYSFS)
4436                 /* Defer until later */
4437                 return 0;
4438
4439         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4440         if (unmergeable) {
4441                 /*
4442                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4443                  * This is typically the case for debug situations. In that
4444                  * case we can catch duplicate names easily.
4445                  */
4446                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4447                 name = s->name;
4448         } else {
4449                 /*
4450                  * Create a unique name for the slab as a target
4451                  * for the symlinks.
4452                  */
4453                 name = create_unique_id(s);
4454         }
4455
4456         s->kobj.kset = slab_kset;
4457         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4458         if (err) {
4459                 kobject_put(&s->kobj);
4460                 return err;
4461         }
4462
4463         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4464         if (err) {
4465                 kobject_del(&s->kobj);
4466                 kobject_put(&s->kobj);
4467                 return err;
4468         }
4469         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4470         if (!unmergeable) {
4471                 /* Setup first alias */
4472                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4473                 kfree(name);
4474         }
4475         return 0;
4476 }
4477
4478 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4479 {
4480         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4481         kobject_del(&s->kobj);
4482         kobject_put(&s->kobj);
4483 }
4484
4485 /*
4486  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4487  * available lest we lose that information.
4488  */
4489 struct saved_alias {
4490         struct kmem_cache *s;
4491         const char *name;
4492         struct saved_alias *next;
4493 };
4494
4495 static struct saved_alias *alias_list;
4496
4497 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4498 {
4499         struct saved_alias *al;
4500
4501         if (slab_state == SYSFS) {
4502                 /*
4503                  * If we have a leftover link then remove it.
4504                  */
4505                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4506                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4507         }
4508
4509         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4510         if (!al)
4511                 return -ENOMEM;
4512
4513         al->s = s;
4514         al->name = name;
4515         al->next = alias_list;
4516         alias_list = al;
4517         return 0;
4518 }
4519
4520 static int __init slab_sysfs_init(void)
4521 {
4522         struct kmem_cache *s;
4523         int err;
4524
4525         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4526         if (!slab_kset) {
4527                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4528                 return -ENOSYS;
4529         }
4530
4531         slab_state = SYSFS;
4532
4533         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4534                 err = sysfs_slab_add(s);
4535                 if (err)
4536                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4537                                                 " to sysfs\n", s->name);
4538         }
4539
4540         while (alias_list) {
4541                 struct saved_alias *al = alias_list;
4542
4543                 alias_list = alias_list->next;
4544                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4545                 if (err)
4546                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4547                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4548                 kfree(al);
4549         }
4550
4551         resiliency_test();
4552         return 0;
4553 }
4554
4555 __initcall(slab_sysfs_init);
4556 #endif
4557
4558 /*
4559  * The /proc/slabinfo ABI
4560  */
4561 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4562 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4563 {
4564         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4565         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4566                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4567         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4568         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4569         seq_putc(m, '\n');
4570 }
4571
4572 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4573 {
4574         loff_t n = *pos;
4575
4576         down_read(&slub_lock);
4577         if (!n)
4578                 print_slabinfo_header(m);
4579
4580         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4581 }
4582
4583 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4584 {
4585         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4586 }
4587
4588 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4589 {
4590         up_read(&slub_lock);
4591 }
4592
4593 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4594 {
4595         unsigned long nr_partials = 0;
4596         unsigned long nr_slabs = 0;
4597         unsigned long nr_inuse = 0;
4598         unsigned long nr_objs = 0;
4599         unsigned long nr_free = 0;
4600         struct kmem_cache *s;
4601         int node;
4602
4603         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4604
4605         for_each_online_node(node) {
4606                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4607
4608                 if (!n)
4609                         continue;
4610
4611                 nr_partials += n->nr_partial;
4612                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4613                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4614                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4615         }
4616
4617         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4618
4619         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4620                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4621                    (1 << oo_order(s->oo)));
4622         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4623         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4624                    0UL);
4625         seq_putc(m, '\n');
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4630         .start = s_start,
4631         .next = s_next,
4632         .stop = s_stop,
4633         .show = s_show,
4634 };
4635
4636 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4637 {
4638         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4639 }
4640
4641 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4642         .open           = slabinfo_open,
4643         .read           = seq_read,
4644         .llseek         = seq_lseek,
4645         .release        = seq_release,
4646 };
4647
4648 static int __init slab_proc_init(void)
4649 {
4650         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4651         return 0;
4652 }
4653 module_init(slab_proc_init);
4654 #endif /* CONFIG_SLABINFO */