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