slub: When allocating a new slab also prep the first object
[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 or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 #include <trace/events/kmem.h>
33
34 /*
35  * Lock order:
36  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
37  *   2. node->list_lock
38  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
39  *
40  *   slub_lock
41  *
42  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
43  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
44  *
45  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
46  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
47  *   double word in the page struct. Meaning
48  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
49  *      B. page->counters       -> Counters of objects
50  *      C. page->frozen         -> frozen state
51  *
52  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
53  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
54  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
55  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
56  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
57  *
58  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
59  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
60  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
61  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
62  *   modified without taking the list lock).
63  *
64  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
65  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
66  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
67  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
68  *   the list lock.
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
111                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
112
113 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
114 {
115 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
116         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
117 #else
118         return 0;
119 #endif
120 }
121
122 /*
123  * Issues still to be resolved:
124  *
125  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
126  *
127  * - Variable sizing of the per node arrays
128  */
129
130 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
131 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
132
133 /* Enable to log cmpxchg failures */
134 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
135
136 /*
137  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
138  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
139  */
140 #define MIN_PARTIAL 5
141
142 /*
143  * Maximum number of desirable partial slabs.
144  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
145  * sort the partial list by the number of objects in the.
146  */
147 #define MAX_PARTIAL 10
148
149 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
150                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
151
152 /*
153  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
154  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
155  * metadata.
156  */
157 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
158
159 /*
160  * Set of flags that will prevent slab merging
161  */
162 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
163                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
164                 SLAB_FAILSLAB)
165
166 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
167                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
168
169 #define OO_SHIFT        16
170 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
171 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
172
173 /* Internal SLUB flags */
174 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
175 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
176
177 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
178
179 #ifdef CONFIG_SMP
180 static struct notifier_block slab_notifier;
181 #endif
182
183 static enum {
184         DOWN,           /* No slab functionality available */
185         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
186         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
187         SYSFS           /* Sysfs up */
188 } slab_state = DOWN;
189
190 /* A list of all slab caches on the system */
191 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
192 static LIST_HEAD(slab_caches);
193
194 /*
195  * Tracking user of a slab.
196  */
197 struct track {
198         unsigned long addr;     /* Called from address */
199         int cpu;                /* Was running on cpu */
200         int pid;                /* Pid context */
201         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
202 };
203
204 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
205
206 #ifdef CONFIG_SYSFS
207 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
208 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
209 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
210
211 #else
212 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
213 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
214                                                         { return 0; }
215 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
216 {
217         kfree(s->name);
218         kfree(s);
219 }
220
221 #endif
222
223 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
224 {
225 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
226         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
227 #endif
228 }
229
230 /********************************************************************
231  *                      Core slab cache functions
232  *******************************************************************/
233
234 int slab_is_available(void)
235 {
236         return slab_state >= UP;
237 }
238
239 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
240 {
241         return s->node[node];
242 }
243
244 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
245 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
246                                 struct page *page, const void *object)
247 {
248         void *base;
249
250         if (!object)
251                 return 1;
252
253         base = page_address(page);
254         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
255                 (object - base) % s->size) {
256                 return 0;
257         }
258
259         return 1;
260 }
261
262 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
263 {
264         return *(void **)(object + s->offset);
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         void *p;
270
271 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
272         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
273 #else
274         p = get_freepointer(s, object);
275 #endif
276         return p;
277 }
278
279 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
280 {
281         *(void **)(object + s->offset) = fp;
282 }
283
284 /* Loop over all objects in a slab */
285 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
286         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
287                         __p += (__s)->size)
288
289 /* Determine object index from a given position */
290 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
291 {
292         return (p - addr) / s->size;
293 }
294
295 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
296 {
297 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
298         /*
299          * Debugging requires use of the padding between object
300          * and whatever may come after it.
301          */
302         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
303                 return s->objsize;
304
305 #endif
306         /*
307          * If we have the need to store the freelist pointer
308          * back there or track user information then we can
309          * only use the space before that information.
310          */
311         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
312                 return s->inuse;
313         /*
314          * Else we can use all the padding etc for the allocation
315          */
316         return s->size;
317 }
318
319 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
320 {
321         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
322 }
323
324 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
325                 unsigned long size, int reserved)
326 {
327         struct kmem_cache_order_objects x = {
328                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
329         };
330
331         return x;
332 }
333
334 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
335 {
336         return x.x >> OO_SHIFT;
337 }
338
339 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x & OO_MASK;
342 }
343
344 /*
345  * Per slab locking using the pagelock
346  */
347 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
348 {
349         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
350 }
351
352 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
353 {
354         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
358 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
359                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
360                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
361                 const char *n)
362 {
363         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
364 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
365         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
366                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
367                         freelist_old, counters_old,
368                         freelist_new, counters_new))
369                 return 1;
370         } else
371 #endif
372         {
373                 slab_lock(page);
374                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
375                         page->freelist = freelist_new;
376                         page->counters = counters_new;
377                         slab_unlock(page);
378                         return 1;
379                 }
380                 slab_unlock(page);
381         }
382
383         cpu_relax();
384         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
385
386 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
387         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
388 #endif
389
390         return 0;
391 }
392
393 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
394                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
395                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
396                 const char *n)
397 {
398 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
399         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
400                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
401                         freelist_old, counters_old,
402                         freelist_new, counters_new))
403                 return 1;
404         } else
405 #endif
406         {
407                 unsigned long flags;
408
409                 local_irq_save(flags);
410                 slab_lock(page);
411                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
412                         page->freelist = freelist_new;
413                         page->counters = counters_new;
414                         slab_unlock(page);
415                         local_irq_restore(flags);
416                         return 1;
417                 }
418                 slab_unlock(page);
419                 local_irq_restore(flags);
420         }
421
422         cpu_relax();
423         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
424
425 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
426         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
427 #endif
428
429         return 0;
430 }
431
432 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
433 /*
434  * Determine a map of object in use on a page.
435  *
436  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
437  * not vanish from under us.
438  */
439 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
440 {
441         void *p;
442         void *addr = page_address(page);
443
444         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
445                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
446 }
447
448 /*
449  * Debug settings:
450  */
451 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
452 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
453 #else
454 static int slub_debug;
455 #endif
456
457 static char *slub_debug_slabs;
458 static int disable_higher_order_debug;
459
460 /*
461  * Object debugging
462  */
463 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
464 {
465         int i, offset;
466         int newline = 1;
467         char ascii[17];
468
469         ascii[16] = 0;
470
471         for (i = 0; i < length; i++) {
472                 if (newline) {
473                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
474                         newline = 0;
475                 }
476                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
477                 offset = i % 16;
478                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
479                 if (offset == 15) {
480                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
481                         newline = 1;
482                 }
483         }
484         if (!newline) {
485                 i %= 16;
486                 while (i < 16) {
487                         printk(KERN_CONT "   ");
488                         ascii[i] = ' ';
489                         i++;
490                 }
491                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
492         }
493 }
494
495 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
496         enum track_item alloc)
497 {
498         struct track *p;
499
500         if (s->offset)
501                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
502         else
503                 p = object + s->inuse;
504
505         return p + alloc;
506 }
507
508 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
509                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
510 {
511         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
512
513         if (addr) {
514                 p->addr = addr;
515                 p->cpu = smp_processor_id();
516                 p->pid = current->pid;
517                 p->when = jiffies;
518         } else
519                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
520 }
521
522 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
523 {
524         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
525                 return;
526
527         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
528         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
529 }
530
531 static void print_track(const char *s, struct track *t)
532 {
533         if (!t->addr)
534                 return;
535
536         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
537                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
538 }
539
540 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
541 {
542         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
543                 return;
544
545         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
546         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
547 }
548
549 static void print_page_info(struct page *page)
550 {
551         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
552                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
553
554 }
555
556 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
557 {
558         va_list args;
559         char buf[100];
560
561         va_start(args, fmt);
562         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
563         va_end(args);
564         printk(KERN_ERR "========================================"
565                         "=====================================\n");
566         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
567         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
568                         "-------------------------------------\n\n");
569 }
570
571 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
572 {
573         va_list args;
574         char buf[100];
575
576         va_start(args, fmt);
577         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
578         va_end(args);
579         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
580 }
581
582 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
583 {
584         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
585         u8 *addr = page_address(page);
586
587         print_tracking(s, p);
588
589         print_page_info(page);
590
591         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
592                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
593
594         if (p > addr + 16)
595                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
596
597         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
598
599         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
600                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
601                         s->inuse - s->objsize);
602
603         if (s->offset)
604                 off = s->offset + sizeof(void *);
605         else
606                 off = s->inuse;
607
608         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
609                 off += 2 * sizeof(struct track);
610
611         if (off != s->size)
612                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
613                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
614
615         dump_stack();
616 }
617
618 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
619                         u8 *object, char *reason)
620 {
621         slab_bug(s, "%s", reason);
622         print_trailer(s, page, object);
623 }
624
625 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
626 {
627         va_list args;
628         char buf[100];
629
630         va_start(args, fmt);
631         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
632         va_end(args);
633         slab_bug(s, "%s", buf);
634         print_page_info(page);
635         dump_stack();
636 }
637
638 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
639 {
640         u8 *p = object;
641
642         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
643                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
644                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
645         }
646
647         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
648                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
649 }
650
651 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
652 {
653         while (bytes) {
654                 if (*start != (u8)value)
655                         return start;
656                 start++;
657                 bytes--;
658         }
659         return NULL;
660 }
661
662 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
663                                                 void *from, void *to)
664 {
665         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
666         memset(from, data, to - from);
667 }
668
669 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
670                         u8 *object, char *what,
671                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
672 {
673         u8 *fault;
674         u8 *end;
675
676         fault = check_bytes(start, value, bytes);
677         if (!fault)
678                 return 1;
679
680         end = start + bytes;
681         while (end > fault && end[-1] == value)
682                 end--;
683
684         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
685         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
686                                         fault, end - 1, fault[0], value);
687         print_trailer(s, page, object);
688
689         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
690         return 0;
691 }
692
693 /*
694  * Object layout:
695  *
696  * object address
697  *      Bytes of the object to be managed.
698  *      If the freepointer may overlay the object then the free
699  *      pointer is the first word of the object.
700  *
701  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
702  *      0xa5 (POISON_END)
703  *
704  * object + s->objsize
705  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
706  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
707  *      objsize == inuse.
708  *
709  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
710  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
711  *
712  * object + s->inuse
713  *      Meta data starts here.
714  *
715  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
716  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
717  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
718  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
719  *              before the word boundary.
720  *
721  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
722  *
723  * object + s->size
724  *      Nothing is used beyond s->size.
725  *
726  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
727  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
728  * may be used with merged slabcaches.
729  */
730
731 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
732 {
733         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
734
735         if (s->offset)
736                 /* Freepointer is placed after the object. */
737                 off += sizeof(void *);
738
739         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
740                 /* We also have user information there */
741                 off += 2 * sizeof(struct track);
742
743         if (s->size == off)
744                 return 1;
745
746         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
747                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
748 }
749
750 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
751 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
752 {
753         u8 *start;
754         u8 *fault;
755         u8 *end;
756         int length;
757         int remainder;
758
759         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
760                 return 1;
761
762         start = page_address(page);
763         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
764         end = start + length;
765         remainder = length % s->size;
766         if (!remainder)
767                 return 1;
768
769         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
770         if (!fault)
771                 return 1;
772         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
773                 end--;
774
775         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
776         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
777
778         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
779         return 0;
780 }
781
782 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
783                                         void *object, u8 val)
784 {
785         u8 *p = object;
786         u8 *endobject = object + s->objsize;
787
788         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
789                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
790                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
791                         return 0;
792         } else {
793                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
794                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
795                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
796                 }
797         }
798
799         if (s->flags & SLAB_POISON) {
800                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
801                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
802                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
803                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
804                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
805                         return 0;
806                 /*
807                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
808                  */
809                 check_pad_bytes(s, page, p);
810         }
811
812         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
813                 /*
814                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
815                  * freepointer while object is allocated.
816                  */
817                 return 1;
818
819         /* Check free pointer validity */
820         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
821                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
822                 /*
823                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
824                  * of the free objects in this slab. May cause
825                  * another error because the object count is now wrong.
826                  */
827                 set_freepointer(s, p, NULL);
828                 return 0;
829         }
830         return 1;
831 }
832
833 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
834 {
835         int maxobj;
836
837         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
838
839         if (!PageSlab(page)) {
840                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
841                 return 0;
842         }
843
844         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
845         if (page->objects > maxobj) {
846                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
847                         s->name, page->objects, maxobj);
848                 return 0;
849         }
850         if (page->inuse > page->objects) {
851                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
852                         s->name, page->inuse, page->objects);
853                 return 0;
854         }
855         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
856         slab_pad_check(s, page);
857         return 1;
858 }
859
860 /*
861  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
862  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
863  */
864 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
865 {
866         int nr = 0;
867         void *fp;
868         void *object = NULL;
869         unsigned long max_objects;
870
871         fp = page->freelist;
872         while (fp && nr <= page->objects) {
873                 if (fp == search)
874                         return 1;
875                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
876                         if (object) {
877                                 object_err(s, page, object,
878                                         "Freechain corrupt");
879                                 set_freepointer(s, object, NULL);
880                                 break;
881                         } else {
882                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
883                                 page->freelist = NULL;
884                                 page->inuse = page->objects;
885                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
886                                 return 0;
887                         }
888                         break;
889                 }
890                 object = fp;
891                 fp = get_freepointer(s, object);
892                 nr++;
893         }
894
895         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
896         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
897                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
898
899         if (page->objects != max_objects) {
900                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
901                         "should be %d", page->objects, max_objects);
902                 page->objects = max_objects;
903                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
904         }
905         if (page->inuse != page->objects - nr) {
906                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
907                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
908                 page->inuse = page->objects - nr;
909                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
910         }
911         return search == NULL;
912 }
913
914 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
915                                                                 int alloc)
916 {
917         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
918                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
919                         s->name,
920                         alloc ? "alloc" : "free",
921                         object, page->inuse,
922                         page->freelist);
923
924                 if (!alloc)
925                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
926
927                 dump_stack();
928         }
929 }
930
931 /*
932  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
933  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
934  */
935 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
936 {
937         flags &= gfp_allowed_mask;
938         lockdep_trace_alloc(flags);
939         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
940
941         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
942 }
943
944 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
945 {
946         flags &= gfp_allowed_mask;
947         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
948         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
949 }
950
951 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
952 {
953         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
954
955         /*
956          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
957          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
958          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
959          */
960 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
961         {
962                 unsigned long flags;
963
964                 local_irq_save(flags);
965                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
966                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
967                 local_irq_restore(flags);
968         }
969 #endif
970         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
971                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
972 }
973
974 /*
975  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
976  *
977  * list_lock must be held.
978  */
979 static void add_full(struct kmem_cache *s,
980         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
981 {
982         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
983                 return;
984
985         list_add(&page->lru, &n->full);
986 }
987
988 /*
989  * list_lock must be held.
990  */
991 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
992 {
993         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
994                 return;
995
996         list_del(&page->lru);
997 }
998
999 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1000 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1001 {
1002         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1003
1004         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1005 }
1006
1007 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1008 {
1009         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1010 }
1011
1012 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1013 {
1014         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1015
1016         /*
1017          * May be called early in order to allocate a slab for the
1018          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1019          * dilemma by deferring the increment of the count during
1020          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1021          */
1022         if (n) {
1023                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1024                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1025         }
1026 }
1027 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1028 {
1029         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1030
1031         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1032         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1033 }
1034
1035 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1036 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1037                                                                 void *object)
1038 {
1039         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1040                 return;
1041
1042         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1043         init_tracking(s, object);
1044 }
1045
1046 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1047                                         void *object, unsigned long addr)
1048 {
1049         if (!check_slab(s, page))
1050                 goto bad;
1051
1052         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1053                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1054                 goto bad;
1055         }
1056
1057         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1058                 goto bad;
1059
1060         /* Success perform special debug activities for allocs */
1061         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1062                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1063         trace(s, page, object, 1);
1064         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1065         return 1;
1066
1067 bad:
1068         if (PageSlab(page)) {
1069                 /*
1070                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1071                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1072                  * as used avoids touching the remaining objects.
1073                  */
1074                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1075                 page->inuse = page->objects;
1076                 page->freelist = NULL;
1077         }
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1082                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1083 {
1084         unsigned long flags;
1085         int rc = 0;
1086
1087         local_irq_save(flags);
1088         slab_lock(page);
1089
1090         if (!check_slab(s, page))
1091                 goto fail;
1092
1093         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1094                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1095                 goto fail;
1096         }
1097
1098         if (on_freelist(s, page, object)) {
1099                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1100                 goto fail;
1101         }
1102
1103         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1104                 goto out;
1105
1106         if (unlikely(s != page->slab)) {
1107                 if (!PageSlab(page)) {
1108                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1109                                 "outside of slab", object);
1110                 } else if (!page->slab) {
1111                         printk(KERN_ERR
1112                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1113                                                 object);
1114                         dump_stack();
1115                 } else
1116                         object_err(s, page, object,
1117                                         "page slab pointer corrupt.");
1118                 goto fail;
1119         }
1120
1121         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1122                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1123         trace(s, page, object, 0);
1124         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1125         rc = 1;
1126 out:
1127         slab_unlock(page);
1128         local_irq_restore(flags);
1129         return rc;
1130
1131 fail:
1132         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1133         goto out;
1134 }
1135
1136 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1137 {
1138         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1139         if (*str++ != '=' || !*str)
1140                 /*
1141                  * No options specified. Switch on full debugging.
1142                  */
1143                 goto out;
1144
1145         if (*str == ',')
1146                 /*
1147                  * No options but restriction on slabs. This means full
1148                  * debugging for slabs matching a pattern.
1149                  */
1150                 goto check_slabs;
1151
1152         if (tolower(*str) == 'o') {
1153                 /*
1154                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1155                  * would increase as a result.
1156                  */
1157                 disable_higher_order_debug = 1;
1158                 goto out;
1159         }
1160
1161         slub_debug = 0;
1162         if (*str == '-')
1163                 /*
1164                  * Switch off all debugging measures.
1165                  */
1166                 goto out;
1167
1168         /*
1169          * Determine which debug features should be switched on
1170          */
1171         for (; *str && *str != ','; str++) {
1172                 switch (tolower(*str)) {
1173                 case 'f':
1174                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1175                         break;
1176                 case 'z':
1177                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1178                         break;
1179                 case 'p':
1180                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1181                         break;
1182                 case 'u':
1183                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1184                         break;
1185                 case 't':
1186                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1187                         break;
1188                 case 'a':
1189                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1190                         break;
1191                 default:
1192                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1193                                 "unknown. skipped\n", *str);
1194                 }
1195         }
1196
1197 check_slabs:
1198         if (*str == ',')
1199                 slub_debug_slabs = str + 1;
1200 out:
1201         return 1;
1202 }
1203
1204 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1205
1206 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1207         unsigned long flags, const char *name,
1208         void (*ctor)(void *))
1209 {
1210         /*
1211          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1212          */
1213         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1214                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1215                 flags |= slub_debug;
1216
1217         return flags;
1218 }
1219 #else
1220 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1221                         struct page *page, void *object) {}
1222
1223 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1224         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1225
1226 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1227         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1228
1229 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230                         { return 1; }
1231 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1232                         void *object, u8 val) { return 1; }
1233 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1234                                         struct page *page) {}
1235 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1236 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1237         unsigned long flags, const char *name,
1238         void (*ctor)(void *))
1239 {
1240         return flags;
1241 }
1242 #define slub_debug 0
1243
1244 #define disable_higher_order_debug 0
1245
1246 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1247                                                         { return 0; }
1248 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1249                                                         { return 0; }
1250 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1251                                                         int objects) {}
1252 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1253                                                         int objects) {}
1254
1255 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1256                                                         { return 0; }
1257
1258 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1259                 void *object) {}
1260
1261 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1262
1263 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1264
1265 /*
1266  * Slab allocation and freeing
1267  */
1268 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1269                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1270 {
1271         int order = oo_order(oo);
1272
1273         flags |= __GFP_NOTRACK;
1274
1275         if (node == NUMA_NO_NODE)
1276                 return alloc_pages(flags, order);
1277         else
1278                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1279 }
1280
1281 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1282 {
1283         struct page *page;
1284         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1285         gfp_t alloc_gfp;
1286
1287         flags &= gfp_allowed_mask;
1288
1289         if (flags & __GFP_WAIT)
1290                 local_irq_enable();
1291
1292         flags |= s->allocflags;
1293
1294         /*
1295          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1296          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1297          */
1298         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1299
1300         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1301         if (unlikely(!page)) {
1302                 oo = s->min;
1303                 /*
1304                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1305                  * Try a lower order alloc if possible
1306                  */
1307                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1308
1309                 if (page)
1310                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1311         }
1312
1313         if (flags & __GFP_WAIT)
1314                 local_irq_disable();
1315
1316         if (!page)
1317                 return NULL;
1318
1319         if (kmemcheck_enabled
1320                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1321                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1322
1323                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1324
1325                 /*
1326                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1327                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1328                  */
1329                 if (s->ctor)
1330                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1331                 else
1332                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1333         }
1334
1335         page->objects = oo_objects(oo);
1336         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1337                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1338                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1339                 1 << oo_order(oo));
1340
1341         return page;
1342 }
1343
1344 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1345                                 void *object)
1346 {
1347         setup_object_debug(s, page, object);
1348         if (unlikely(s->ctor))
1349                 s->ctor(object);
1350 }
1351
1352 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1353 {
1354         struct page *page;
1355         void *start;
1356         void *last;
1357         void *p;
1358
1359         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1360
1361         page = allocate_slab(s,
1362                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1363         if (!page)
1364                 goto out;
1365
1366         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1367         page->slab = s;
1368         page->flags |= 1 << PG_slab;
1369
1370         start = page_address(page);
1371
1372         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1373                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1374
1375         last = start;
1376         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1377                 setup_object(s, page, last);
1378                 set_freepointer(s, last, p);
1379                 last = p;
1380         }
1381         setup_object(s, page, last);
1382         set_freepointer(s, last, NULL);
1383
1384         page->freelist = start;
1385         page->inuse = 0;
1386         page->frozen = 1;
1387 out:
1388         return page;
1389 }
1390
1391 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1392 {
1393         int order = compound_order(page);
1394         int pages = 1 << order;
1395
1396         if (kmem_cache_debug(s)) {
1397                 void *p;
1398
1399                 slab_pad_check(s, page);
1400                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1401                                                 page->objects)
1402                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1403         }
1404
1405         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1406
1407         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1408                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1409                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1410                 -pages);
1411
1412         __ClearPageSlab(page);
1413         reset_page_mapcount(page);
1414         if (current->reclaim_state)
1415                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1416         __free_pages(page, order);
1417 }
1418
1419 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1420         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1421
1422 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1423 {
1424         struct page *page;
1425
1426         if (need_reserve_slab_rcu)
1427                 page = virt_to_head_page(h);
1428         else
1429                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1430
1431         __free_slab(page->slab, page);
1432 }
1433
1434 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1435 {
1436         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1437                 struct rcu_head *head;
1438
1439                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1440                         int order = compound_order(page);
1441                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1442
1443                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1444                         head = page_address(page) + offset;
1445                 } else {
1446                         /*
1447                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1448                          */
1449                         head = (void *)&page->lru;
1450                 }
1451
1452                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1453         } else
1454                 __free_slab(s, page);
1455 }
1456
1457 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1458 {
1459         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1460         free_slab(s, page);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Management of partially allocated slabs.
1465  *
1466  * list_lock must be held.
1467  */
1468 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1469                                 struct page *page, int tail)
1470 {
1471         n->nr_partial++;
1472         if (tail)
1473                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1474         else
1475                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * list_lock must be held.
1480  */
1481 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1482                                         struct page *page)
1483 {
1484         list_del(&page->lru);
1485         n->nr_partial--;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1490  * per cpu freelist.
1491  *
1492  * Must hold list_lock.
1493  */
1494 static inline int acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1495                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1496 {
1497         void *freelist;
1498         unsigned long counters;
1499         struct page new;
1500
1501         /*
1502          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1503          * The old freelist is the list of objects for the
1504          * per cpu allocation list.
1505          */
1506         do {
1507                 freelist = page->freelist;
1508                 counters = page->counters;
1509                 new.counters = counters;
1510                 new.inuse = page->objects;
1511
1512                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1513                 new.frozen = 1;
1514
1515         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1516                         freelist, counters,
1517                         NULL, new.counters,
1518                         "lock and freeze"));
1519
1520         remove_partial(n, page);
1521
1522         if (freelist) {
1523                 /* Populate the per cpu freelist */
1524                 this_cpu_write(s->cpu_slab->freelist, freelist);
1525                 this_cpu_write(s->cpu_slab->page, page);
1526                 this_cpu_write(s->cpu_slab->node, page_to_nid(page));
1527                 return 1;
1528         } else {
1529                 /*
1530                  * Slab page came from the wrong list. No object to allocate
1531                  * from. Put it onto the correct list and continue partial
1532                  * scan.
1533                  */
1534                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s : Page without available objects on"
1535                         " partial list\n", s->name);
1536                 return 0;
1537         }
1538 }
1539
1540 /*
1541  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1542  */
1543 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1544                                         struct kmem_cache_node *n)
1545 {
1546         struct page *page;
1547
1548         /*
1549          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1550          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1551          * partial slab and there is none available then get_partials()
1552          * will return NULL.
1553          */
1554         if (!n || !n->nr_partial)
1555                 return NULL;
1556
1557         spin_lock(&n->list_lock);
1558         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1559                 if (acquire_slab(s, n, page))
1560                         goto out;
1561         page = NULL;
1562 out:
1563         spin_unlock(&n->list_lock);
1564         return page;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1569  */
1570 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1571 {
1572 #ifdef CONFIG_NUMA
1573         struct zonelist *zonelist;
1574         struct zoneref *z;
1575         struct zone *zone;
1576         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1577         struct page *page;
1578
1579         /*
1580          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1581          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1582          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1583          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1584          *
1585          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1586          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1587          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1588          * from other nodes and filled up.
1589          *
1590          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1591          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1592          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1593          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1594          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1595          * with available objects.
1596          */
1597         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1598                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1599                 return NULL;
1600
1601         get_mems_allowed();
1602         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1603         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1604                 struct kmem_cache_node *n;
1605
1606                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1607
1608                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1609                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1610                         page = get_partial_node(s, n);
1611                         if (page) {
1612                                 put_mems_allowed();
1613                                 return page;
1614                         }
1615                 }
1616         }
1617         put_mems_allowed();
1618 #endif
1619         return NULL;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Get a partial page, lock it and return it.
1624  */
1625 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1626 {
1627         struct page *page;
1628         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1629
1630         page = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode));
1631         if (page || node != NUMA_NO_NODE)
1632                 return page;
1633
1634         return get_any_partial(s, flags);
1635 }
1636
1637 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1638 /*
1639  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1640  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1641  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1642  */
1643 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1644 #else
1645 /*
1646  * No preemption supported therefore also no need to check for
1647  * different cpus.
1648  */
1649 #define TID_STEP 1
1650 #endif
1651
1652 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1653 {
1654         return tid + TID_STEP;
1655 }
1656
1657 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1658 {
1659         return tid % TID_STEP;
1660 }
1661
1662 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1663 {
1664         return tid / TID_STEP;
1665 }
1666
1667 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1668 {
1669         return cpu;
1670 }
1671
1672 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1673                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1674 {
1675 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1676         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1677
1678         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1679
1680 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1681         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1682                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1683                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1684         else
1685 #endif
1686         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1687                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1688                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1689         else
1690                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1691                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1692 #endif
1693         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1694 }
1695
1696 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1697 {
1698         int cpu;
1699
1700         for_each_possible_cpu(cpu)
1701                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1702 }
1703 /*
1704  * Remove the cpu slab
1705  */
1706
1707 /*
1708  * Remove the cpu slab
1709  */
1710 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1711 {
1712         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1713         struct page *page = c->page;
1714         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1715         int lock = 0;
1716         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1717         void *freelist;
1718         void *nextfree;
1719         int tail = 0;
1720         struct page new;
1721         struct page old;
1722
1723         if (page->freelist) {
1724                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1725                 tail = 1;
1726         }
1727
1728         c->tid = next_tid(c->tid);
1729         c->page = NULL;
1730         freelist = c->freelist;
1731         c->freelist = NULL;
1732
1733         /*
1734          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1735          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1736          * last one.
1737          *
1738          * There is no need to take the list->lock because the page
1739          * is still frozen.
1740          */
1741         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1742                 void *prior;
1743                 unsigned long counters;
1744
1745                 do {
1746                         prior = page->freelist;
1747                         counters = page->counters;
1748                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1749                         new.counters = counters;
1750                         new.inuse--;
1751                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1752
1753                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1754                         prior, counters,
1755                         freelist, new.counters,
1756                         "drain percpu freelist"));
1757
1758                 freelist = nextfree;
1759         }
1760
1761         /*
1762          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1763          * list presence reflects the actual number of objects
1764          * during unfreeze.
1765          *
1766          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1767          * with the count. If there is a mismatch then the page
1768          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1769          *
1770          * Then we restart the process which may have to remove
1771          * the page from the list that we just put it on again
1772          * because the number of objects in the slab may have
1773          * changed.
1774          */
1775 redo:
1776
1777         old.freelist = page->freelist;
1778         old.counters = page->counters;
1779         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1780
1781         /* Determine target state of the slab */
1782         new.counters = old.counters;
1783         if (freelist) {
1784                 new.inuse--;
1785                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1786                 new.freelist = freelist;
1787         } else
1788                 new.freelist = old.freelist;
1789
1790         new.frozen = 0;
1791
1792         if (!new.inuse && n->nr_partial < s->min_partial)
1793                 m = M_FREE;
1794         else if (new.freelist) {
1795                 m = M_PARTIAL;
1796                 if (!lock) {
1797                         lock = 1;
1798                         /*
1799                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1800                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1801                          * is frozen
1802                          */
1803                         spin_lock(&n->list_lock);
1804                 }
1805         } else {
1806                 m = M_FULL;
1807                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1808                         lock = 1;
1809                         /*
1810                          * This also ensures that the scanning of full
1811                          * slabs from diagnostic functions will not see
1812                          * any frozen slabs.
1813                          */
1814                         spin_lock(&n->list_lock);
1815                 }
1816         }
1817
1818         if (l != m) {
1819
1820                 if (l == M_PARTIAL)
1821
1822                         remove_partial(n, page);
1823
1824                 else if (l == M_FULL)
1825
1826                         remove_full(s, page);
1827
1828                 if (m == M_PARTIAL) {
1829
1830                         add_partial(n, page, tail);
1831                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1832
1833                 } else if (m == M_FULL) {
1834
1835                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1836                         add_full(s, n, page);
1837
1838                 }
1839         }
1840
1841         l = m;
1842         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1843                                 old.freelist, old.counters,
1844                                 new.freelist, new.counters,
1845                                 "unfreezing slab"))
1846                 goto redo;
1847
1848         if (lock)
1849                 spin_unlock(&n->list_lock);
1850
1851         if (m == M_FREE) {
1852                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1853                 discard_slab(s, page);
1854                 stat(s, FREE_SLAB);
1855         }
1856 }
1857
1858 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1859 {
1860         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1861         deactivate_slab(s, c);
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Flush cpu slab.
1866  *
1867  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1868  */
1869 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1870 {
1871         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1872
1873         if (likely(c && c->page))
1874                 flush_slab(s, c);
1875 }
1876
1877 static void flush_cpu_slab(void *d)
1878 {
1879         struct kmem_cache *s = d;
1880
1881         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1882 }
1883
1884 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1885 {
1886         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1891  * locality expectations.
1892  */
1893 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1894 {
1895 #ifdef CONFIG_NUMA
1896         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1897                 return 0;
1898 #endif
1899         return 1;
1900 }
1901
1902 static int count_free(struct page *page)
1903 {
1904         return page->objects - page->inuse;
1905 }
1906
1907 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1908                                         int (*get_count)(struct page *))
1909 {
1910         unsigned long flags;
1911         unsigned long x = 0;
1912         struct page *page;
1913
1914         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1915         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1916                 x += get_count(page);
1917         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1918         return x;
1919 }
1920
1921 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1922 {
1923 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1924         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1925 #else
1926         return 0;
1927 #endif
1928 }
1929
1930 static noinline void
1931 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1932 {
1933         int node;
1934
1935         printk(KERN_WARNING
1936                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1937                 nid, gfpflags);
1938         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1939                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1940                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1941
1942         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1943                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1944                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1945
1946         for_each_online_node(node) {
1947                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1948                 unsigned long nr_slabs;
1949                 unsigned long nr_objs;
1950                 unsigned long nr_free;
1951
1952                 if (!n)
1953                         continue;
1954
1955                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1956                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1957                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1958
1959                 printk(KERN_WARNING
1960                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1961                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1962         }
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1967  * debugging duties.
1968  *
1969  * Interrupts are disabled.
1970  *
1971  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1972  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1973  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1974  *
1975  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1976  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1977  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1978  *
1979  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1980  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1981  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1982  */
1983 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1984                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1985 {
1986         void **object;
1987         struct page *page;
1988         unsigned long flags;
1989         struct page new;
1990         unsigned long counters;
1991
1992         local_irq_save(flags);
1993 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1994         /*
1995          * We may have been preempted and rescheduled on a different
1996          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
1997          * pointer.
1998          */
1999         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2000 #endif
2001
2002         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
2003         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
2004
2005         page = c->page;
2006         if (!page)
2007                 goto new_slab;
2008
2009         if (unlikely(!node_match(c, node))) {
2010                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2011                 deactivate_slab(s, c);
2012                 goto new_slab;
2013         }
2014
2015         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2016
2017         do {
2018                 object = page->freelist;
2019                 counters = page->counters;
2020                 new.counters = counters;
2021                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2022
2023                 /*
2024                  * If there is no object left then we use this loop to
2025                  * deactivate the slab which is simple since no objects
2026                  * are left in the slab and therefore we do not need to
2027                  * put the page back onto the partial list.
2028                  *
2029                  * If there are objects left then we retrieve them
2030                  * and use them to refill the per cpu queue.
2031                 */
2032
2033                 new.inuse = page->objects;
2034                 new.frozen = object != NULL;
2035
2036         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2037                         object, counters,
2038                         NULL, new.counters,
2039                         "__slab_alloc"));
2040
2041         if (unlikely(!object)) {
2042                 c->page = NULL;
2043                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2044                 goto new_slab;
2045         }
2046
2047         stat(s, ALLOC_REFILL);
2048
2049 load_freelist:
2050         VM_BUG_ON(!page->frozen);
2051         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2052         c->tid = next_tid(c->tid);
2053         local_irq_restore(flags);
2054         return object;
2055
2056 new_slab:
2057         page = get_partial(s, gfpflags, node);
2058         if (page) {
2059                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2060                 object = c->freelist;
2061
2062                 if (kmem_cache_debug(s))
2063                         goto debug;
2064                 goto load_freelist;
2065         }
2066
2067         page = new_slab(s, gfpflags, node);
2068
2069         if (page) {
2070                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2071                 if (c->page)
2072                         flush_slab(s, c);
2073
2074                 /*
2075                  * No other reference to the page yet so we can
2076                  * muck around with it freely without cmpxchg
2077                  */
2078                 object = page->freelist;
2079                 page->freelist = NULL;
2080                 page->inuse = page->objects;
2081
2082                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2083                 c->node = page_to_nid(page);
2084                 c->page = page;
2085
2086                 if (kmem_cache_debug(s))
2087                         goto debug;
2088                 goto load_freelist;
2089         }
2090         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2091                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2092         local_irq_restore(flags);
2093         return NULL;
2094
2095 debug:
2096         if (!object || !alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
2097                 goto new_slab;
2098
2099         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2100         deactivate_slab(s, c);
2101         c->page = NULL;
2102         c->node = NUMA_NO_NODE;
2103         local_irq_restore(flags);
2104         return object;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2109  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2110  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2111  *
2112  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2113  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2114  *
2115  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2116  */
2117 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2118                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2119 {
2120         void **object;
2121         struct kmem_cache_cpu *c;
2122         unsigned long tid;
2123
2124         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2125                 return NULL;
2126
2127 redo:
2128
2129         /*
2130          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2131          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2132          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2133          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2134          */
2135         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2136
2137         /*
2138          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2139          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2140          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2141          * linked list in between.
2142          */
2143         tid = c->tid;
2144         barrier();
2145
2146         object = c->freelist;
2147         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2148
2149                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2150
2151         else {
2152                 /*
2153                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2154                  * operation and if we are on the right processor.
2155                  *
2156                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2157                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2158                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2159                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2160                  *
2161                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2162                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2163                  */
2164                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2165                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2166                                 object, tid,
2167                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2168
2169                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2170                         goto redo;
2171                 }
2172                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2173         }
2174
2175         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2176                 memset(object, 0, s->objsize);
2177
2178         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2179
2180         return object;
2181 }
2182
2183 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2184 {
2185         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2186
2187         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2188
2189         return ret;
2190 }
2191 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2192
2193 #ifdef CONFIG_TRACING
2194 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2195 {
2196         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2197         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2198         return ret;
2199 }
2200 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2201
2202 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2203 {
2204         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2205         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2206         return ret;
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2209 #endif
2210
2211 #ifdef CONFIG_NUMA
2212 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2213 {
2214         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2215
2216         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2217                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2218
2219         return ret;
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2222
2223 #ifdef CONFIG_TRACING
2224 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2225                                     gfp_t gfpflags,
2226                                     int node, size_t size)
2227 {
2228         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2229
2230         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2231                            size, s->size, gfpflags, node);
2232         return ret;
2233 }
2234 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2235 #endif
2236 #endif
2237
2238 /*
2239  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2240  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2241  *
2242  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2243  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2244  * handling required then we can return immediately.
2245  */
2246 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2247                         void *x, unsigned long addr)
2248 {
2249         void *prior;
2250         void **object = (void *)x;
2251         int was_frozen;
2252         int inuse;
2253         struct page new;
2254         unsigned long counters;
2255         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2256         unsigned long uninitialized_var(flags);
2257
2258         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2259
2260         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2261                 return;
2262
2263         do {
2264                 prior = page->freelist;
2265                 counters = page->counters;
2266                 set_freepointer(s, object, prior);
2267                 new.counters = counters;
2268                 was_frozen = new.frozen;
2269                 new.inuse--;
2270                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2271                         n = get_node(s, page_to_nid(page));
2272                         /*
2273                          * Speculatively acquire the list_lock.
2274                          * If the cmpxchg does not succeed then we may
2275                          * drop the list_lock without any processing.
2276                          *
2277                          * Otherwise the list_lock will synchronize with
2278                          * other processors updating the list of slabs.
2279                          */
2280                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2281                 }
2282                 inuse = new.inuse;
2283
2284         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2285                 prior, counters,
2286                 object, new.counters,
2287                 "__slab_free"));
2288
2289         if (likely(!n)) {
2290                 /*
2291                  * The list lock was not taken therefore no list
2292                  * activity can be necessary.
2293                  */
2294                 if (was_frozen)
2295                         stat(s, FREE_FROZEN);
2296                 return;
2297         }
2298
2299         /*
2300          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2301          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2302          */
2303         if (was_frozen)
2304                 stat(s, FREE_FROZEN);
2305         else {
2306                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2307                         goto slab_empty;
2308
2309                 /*
2310                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2311                  * then add it.
2312                  */
2313                 if (unlikely(!prior)) {
2314                         remove_full(s, page);
2315                         add_partial(n, page, 0);
2316                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2317                 }
2318         }
2319         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2320         return;
2321
2322 slab_empty:
2323         if (prior) {
2324                 /*
2325                  * Slab still on the partial list.
2326                  */
2327                 remove_partial(n, page);
2328                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2329         }
2330
2331         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2332         stat(s, FREE_SLAB);
2333         discard_slab(s, page);
2334 }
2335
2336 /*
2337  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2338  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2339  *
2340  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2341  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2342  * the item before.
2343  *
2344  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2345  * with all sorts of special processing.
2346  */
2347 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2348                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2349 {
2350         void **object = (void *)x;
2351         struct kmem_cache_cpu *c;
2352         unsigned long tid;
2353
2354         slab_free_hook(s, x);
2355
2356 redo:
2357
2358         /*
2359          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2360          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2361          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2362          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2363          */
2364         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2365
2366         tid = c->tid;
2367         barrier();
2368
2369         if (likely(page == c->page)) {
2370                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2371
2372                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2373                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2374                                 c->freelist, tid,
2375                                 object, next_tid(tid)))) {
2376
2377                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2378                         goto redo;
2379                 }
2380                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2381         } else
2382                 __slab_free(s, page, x, addr);
2383
2384 }
2385
2386 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2387 {
2388         struct page *page;
2389
2390         page = virt_to_head_page(x);
2391
2392         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2393
2394         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2395 }
2396 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2397
2398 /*
2399  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2400  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2401  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2402  * another.
2403  *
2404  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2405  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2406  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2407  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2408  * locking overhead.
2409  */
2410
2411 /*
2412  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2413  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2414  * and increases the number of allocations possible without having to
2415  * take the list_lock.
2416  */
2417 static int slub_min_order;
2418 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2419 static int slub_min_objects;
2420
2421 /*
2422  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2423  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2424  */
2425 static int slub_nomerge;
2426
2427 /*
2428  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2429  *
2430  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2431  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2432  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2433  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2434  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2435  * would be wasted.
2436  *
2437  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2438  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2439  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2440  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2441  *
2442  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2443  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2444  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2445  * of space in favor of a small page order.
2446  *
2447  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2448  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2449  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2450  * the smallest order which will fit the object.
2451  */
2452 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2453                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2454 {
2455         int order;
2456         int rem;
2457         int min_order = slub_min_order;
2458
2459         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2460                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2461
2462         for (order = max(min_order,
2463                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2464                         order <= max_order; order++) {
2465
2466                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2467
2468                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2469                         continue;
2470
2471                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2472
2473                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2474                         break;
2475
2476         }
2477
2478         return order;
2479 }
2480
2481 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2482 {
2483         int order;
2484         int min_objects;
2485         int fraction;
2486         int max_objects;
2487
2488         /*
2489          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2490          * works by first attempting to generate a layout with
2491          * the best configuration and backing off gradually.
2492          *
2493          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2494          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2495          */
2496         min_objects = slub_min_objects;
2497         if (!min_objects)
2498                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2499         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2500         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2501
2502         while (min_objects > 1) {
2503                 fraction = 16;
2504                 while (fraction >= 4) {
2505                         order = slab_order(size, min_objects,
2506                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2507                         if (order <= slub_max_order)
2508                                 return order;
2509                         fraction /= 2;
2510                 }
2511                 min_objects--;
2512         }
2513
2514         /*
2515          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2516          * lets see if we can place a single object there.
2517          */
2518         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2519         if (order <= slub_max_order)
2520                 return order;
2521
2522         /*
2523          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2524          */
2525         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2526         if (order < MAX_ORDER)
2527                 return order;
2528         return -ENOSYS;
2529 }
2530
2531 /*
2532  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2533  */
2534 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2535                 unsigned long align, unsigned long size)
2536 {
2537         /*
2538          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2539          * suggestion if the object is sufficiently large.
2540          *
2541          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2542          * alignment though. If that is greater then use it.
2543          */
2544         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2545                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2546                 while (size <= ralign / 2)
2547                         ralign /= 2;
2548                 align = max(align, ralign);
2549         }
2550
2551         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2552                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2553
2554         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2555 }
2556
2557 static void
2558 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2559 {
2560         n->nr_partial = 0;
2561         spin_lock_init(&n->list_lock);
2562         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2563 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2564         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2565         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2566         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2567 #endif
2568 }
2569
2570 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2571 {
2572         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2573                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2574
2575         /*
2576          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2577          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2578          */
2579         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2580                                      2 * sizeof(void *));
2581
2582         if (!s->cpu_slab)
2583                 return 0;
2584
2585         init_kmem_cache_cpus(s);
2586
2587         return 1;
2588 }
2589
2590 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2591
2592 /*
2593  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2594  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2595  * possible.
2596  *
2597  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2598  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2599  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2600  */
2601 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2602 {
2603         struct page *page;
2604         struct kmem_cache_node *n;
2605
2606         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2607
2608         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2609
2610         BUG_ON(!page);
2611         if (page_to_nid(page) != node) {
2612                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2613                                 "node %d\n", node);
2614                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2615                                 "in order to be able to continue\n");
2616         }
2617
2618         n = page->freelist;
2619         BUG_ON(!n);
2620         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2621         page->inuse++;
2622         page->frozen = 0;
2623         kmem_cache_node->node[node] = n;
2624 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2625         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2626         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2627 #endif
2628         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2629         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2630
2631         add_partial(n, page, 0);
2632 }
2633
2634 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2635 {
2636         int node;
2637
2638         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2639                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2640
2641                 if (n)
2642                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2643
2644                 s->node[node] = NULL;
2645         }
2646 }
2647
2648 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2649 {
2650         int node;
2651
2652         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2653                 struct kmem_cache_node *n;
2654
2655                 if (slab_state == DOWN) {
2656                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2657                         continue;
2658                 }
2659                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2660                                                 GFP_KERNEL, node);
2661
2662                 if (!n) {
2663                         free_kmem_cache_nodes(s);
2664                         return 0;
2665                 }
2666
2667                 s->node[node] = n;
2668                 init_kmem_cache_node(n, s);
2669         }
2670         return 1;
2671 }
2672
2673 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2674 {
2675         if (min < MIN_PARTIAL)
2676                 min = MIN_PARTIAL;
2677         else if (min > MAX_PARTIAL)
2678                 min = MAX_PARTIAL;
2679         s->min_partial = min;
2680 }
2681
2682 /*
2683  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2684  * a slab object.
2685  */
2686 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2687 {
2688         unsigned long flags = s->flags;
2689         unsigned long size = s->objsize;
2690         unsigned long align = s->align;
2691         int order;
2692
2693         /*
2694          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2695          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2696          * the possible location of the free pointer.
2697          */
2698         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2699
2700 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2701         /*
2702          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2703          * the slab may touch the object after free or before allocation
2704          * then we should never poison the object itself.
2705          */
2706         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2707                         !s->ctor)
2708                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2709         else
2710                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2711
2712
2713         /*
2714          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2715          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2716          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2717          */
2718         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2719                 size += sizeof(void *);
2720 #endif
2721
2722         /*
2723          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2724          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2725          */
2726         s->inuse = size;
2727
2728         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2729                 s->ctor)) {
2730                 /*
2731                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2732                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2733                  * kmem_cache_free.
2734                  *
2735                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2736                  * destructor or are poisoning the objects.
2737                  */
2738                 s->offset = size;
2739                 size += sizeof(void *);
2740         }
2741
2742 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2743         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2744                 /*
2745                  * Need to store information about allocs and frees after
2746                  * the object.
2747                  */
2748                 size += 2 * sizeof(struct track);
2749
2750         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2751                 /*
2752                  * Add some empty padding so that we can catch
2753                  * overwrites from earlier objects rather than let
2754                  * tracking information or the free pointer be
2755                  * corrupted if a user writes before the start
2756                  * of the object.
2757                  */
2758                 size += sizeof(void *);
2759 #endif
2760
2761         /*
2762          * Determine the alignment based on various parameters that the
2763          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2764          * on bootup.
2765          */
2766         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2767         s->align = align;
2768
2769         /*
2770          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2771          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2772          * each object to conform to the alignment.
2773          */
2774         size = ALIGN(size, align);
2775         s->size = size;
2776         if (forced_order >= 0)
2777                 order = forced_order;
2778         else
2779                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2780
2781         if (order < 0)
2782                 return 0;
2783
2784         s->allocflags = 0;
2785         if (order)
2786                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2787
2788         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2789                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2790
2791         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2792                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2793
2794         /*
2795          * Determine the number of objects per slab
2796          */
2797         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2798         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2799         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2800                 s->max = s->oo;
2801
2802         return !!oo_objects(s->oo);
2803
2804 }
2805
2806 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2807                 const char *name, size_t size,
2808                 size_t align, unsigned long flags,
2809                 void (*ctor)(void *))
2810 {
2811         memset(s, 0, kmem_size);
2812         s->name = name;
2813         s->ctor = ctor;
2814         s->objsize = size;
2815         s->align = align;
2816         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2817         s->reserved = 0;
2818
2819         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2820                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2821
2822         if (!calculate_sizes(s, -1))
2823                 goto error;
2824         if (disable_higher_order_debug) {
2825                 /*
2826                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2827                  * order increased.
2828                  */
2829                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2830                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2831                         s->offset = 0;
2832                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2833                                 goto error;
2834                 }
2835         }
2836
2837 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
2838         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
2839                 /* Enable fast mode */
2840                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
2841 #endif
2842
2843         /*
2844          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2845          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2846          */
2847         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2848         s->refcount = 1;
2849 #ifdef CONFIG_NUMA
2850         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2851 #endif
2852         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2853                 goto error;
2854
2855         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2856                 return 1;
2857
2858         free_kmem_cache_nodes(s);
2859 error:
2860         if (flags & SLAB_PANIC)
2861                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2862                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2863                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2864                         s->offset, flags);
2865         return 0;
2866 }
2867
2868 /*
2869  * Determine the size of a slab object
2870  */
2871 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2872 {
2873         return s->objsize;
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2876
2877 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2878                                                         const char *text)
2879 {
2880 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2881         void *addr = page_address(page);
2882         void *p;
2883         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2884                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2885         if (!map)
2886                 return;
2887         slab_err(s, page, "%s", text);
2888         slab_lock(page);
2889
2890         get_map(s, page, map);
2891         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2892
2893                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2894                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2895                                                         p, p - addr);
2896                         print_tracking(s, p);
2897                 }
2898         }
2899         slab_unlock(page);
2900         kfree(map);
2901 #endif
2902 }
2903
2904 /*
2905  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2906  */
2907 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2908 {
2909         unsigned long flags;
2910         struct page *page, *h;
2911
2912         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2913         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2914                 if (!page->inuse) {
2915                         remove_partial(n, page);
2916                         discard_slab(s, page);
2917                 } else {
2918                         list_slab_objects(s, page,
2919                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2920                 }
2921         }
2922         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2923 }
2924
2925 /*
2926  * Release all resources used by a slab cache.
2927  */
2928 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2929 {
2930         int node;
2931
2932         flush_all(s);
2933         free_percpu(s->cpu_slab);
2934         /* Attempt to free all objects */
2935         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2936                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2937
2938                 free_partial(s, n);
2939                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2940                         return 1;
2941         }
2942         free_kmem_cache_nodes(s);
2943         return 0;
2944 }
2945
2946 /*
2947  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2948  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2949  */
2950 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2951 {
2952         down_write(&slub_lock);
2953         s->refcount--;
2954         if (!s->refcount) {
2955                 list_del(&s->list);
2956                 if (kmem_cache_close(s)) {
2957                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2958                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2959                         dump_stack();
2960                 }
2961                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2962                         rcu_barrier();
2963                 sysfs_slab_remove(s);
2964         }
2965         up_write(&slub_lock);
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2968
2969 /********************************************************************
2970  *              Kmalloc subsystem
2971  *******************************************************************/
2972
2973 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2974 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2975
2976 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2977
2978 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2979 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2980 #endif
2981
2982 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2983 {
2984         get_option(&str, &slub_min_order);
2985
2986         return 1;
2987 }
2988
2989 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2990
2991 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2992 {
2993         get_option(&str, &slub_max_order);
2994         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2995
2996         return 1;
2997 }
2998
2999 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3000
3001 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3002 {
3003         get_option(&str, &slub_min_objects);
3004
3005         return 1;
3006 }
3007
3008 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3009
3010 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3011 {
3012         slub_nomerge = 1;
3013         return 1;
3014 }
3015
3016 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3017
3018 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3019                                                 int size, unsigned int flags)
3020 {
3021         struct kmem_cache *s;
3022
3023         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3024
3025         /*
3026          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3027          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
3028          */
3029         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3030                                                                 flags, NULL))
3031                 goto panic;
3032
3033         list_add(&s->list, &slab_caches);
3034         return s;
3035
3036 panic:
3037         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3038         return NULL;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3043  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3044  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3045  * fls.
3046  */
3047 static s8 size_index[24] = {
3048         3,      /* 8 */
3049         4,      /* 16 */
3050         5,      /* 24 */
3051         5,      /* 32 */
3052         6,      /* 40 */
3053         6,      /* 48 */
3054         6,      /* 56 */
3055         6,      /* 64 */
3056         1,      /* 72 */
3057         1,      /* 80 */
3058         1,      /* 88 */
3059         1,      /* 96 */
3060         7,      /* 104 */
3061         7,      /* 112 */
3062         7,      /* 120 */
3063         7,      /* 128 */
3064         2,      /* 136 */
3065         2,      /* 144 */
3066         2,      /* 152 */
3067         2,      /* 160 */
3068         2,      /* 168 */
3069         2,      /* 176 */
3070         2,      /* 184 */
3071         2       /* 192 */
3072 };
3073
3074 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3075 {
3076         return (bytes - 1) / 8;
3077 }
3078
3079 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3080 {
3081         int index;
3082
3083         if (size <= 192) {
3084                 if (!size)
3085                         return ZERO_SIZE_PTR;
3086
3087                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3088         } else
3089                 index = fls(size - 1);
3090
3091 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3092         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3093                 return kmalloc_dma_caches[index];
3094
3095 #endif
3096         return kmalloc_caches[index];
3097 }
3098
3099 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3100 {
3101         struct kmem_cache *s;
3102         void *ret;
3103
3104         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3105                 return kmalloc_large(size, flags);
3106
3107         s = get_slab(size, flags);
3108
3109         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3110                 return s;
3111
3112         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3113
3114         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3115
3116         return ret;
3117 }
3118 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3119
3120 #ifdef CONFIG_NUMA
3121 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3122 {
3123         struct page *page;
3124         void *ptr = NULL;
3125
3126         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3127         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3128         if (page)
3129                 ptr = page_address(page);
3130
3131         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3132         return ptr;
3133 }
3134
3135 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3136 {
3137         struct kmem_cache *s;
3138         void *ret;
3139
3140         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3141                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3142
3143                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3144                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3145                                    flags, node);
3146
3147                 return ret;
3148         }
3149
3150         s = get_slab(size, flags);
3151
3152         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3153                 return s;
3154
3155         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3156
3157         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3158
3159         return ret;
3160 }
3161 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3162 #endif
3163
3164 size_t ksize(const void *object)
3165 {
3166         struct page *page;
3167
3168         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3169                 return 0;
3170
3171         page = virt_to_head_page(object);
3172
3173         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3174                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3175                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3176         }
3177
3178         return slab_ksize(page->slab);
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3181
3182 void kfree(const void *x)
3183 {
3184         struct page *page;
3185         void *object = (void *)x;
3186
3187         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3188
3189         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3190                 return;
3191
3192         page = virt_to_head_page(x);
3193         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3194                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3195                 kmemleak_free(x);
3196                 put_page(page);
3197                 return;
3198         }
3199         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3200 }
3201 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3202
3203 /*
3204  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3205  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3206  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3207  * and thus they can be removed from the partial lists.
3208  *
3209  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3210  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3211  * are freed in them.
3212  */
3213 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3214 {
3215         int node;
3216         int i;
3217         struct kmem_cache_node *n;
3218         struct page *page;
3219         struct page *t;
3220         int objects = oo_objects(s->max);
3221         struct list_head *slabs_by_inuse =
3222                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3223         unsigned long flags;
3224
3225         if (!slabs_by_inuse)
3226                 return -ENOMEM;
3227
3228         flush_all(s);
3229         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3230                 n = get_node(s, node);
3231
3232                 if (!n->nr_partial)
3233                         continue;
3234
3235                 for (i = 0; i < objects; i++)
3236                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3237
3238                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3239
3240                 /*
3241                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3242                  *
3243                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3244                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3245                  */
3246                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3247                         if (!page->inuse) {
3248                                 remove_partial(n, page);
3249                                 discard_slab(s, page);
3250                         } else {
3251                                 list_move(&page->lru,
3252                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
3253                         }
3254                 }
3255
3256                 /*
3257                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3258                  * first and the least used slabs at the end.
3259                  */
3260                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
3261                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3262
3263                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3264         }
3265
3266         kfree(slabs_by_inuse);
3267         return 0;
3268 }
3269 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3270
3271 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3272 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3273 {
3274         struct kmem_cache *s;
3275
3276         down_read(&slub_lock);
3277         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3278                 kmem_cache_shrink(s);
3279         up_read(&slub_lock);
3280
3281         return 0;
3282 }
3283
3284 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3285 {
3286         struct kmem_cache_node *n;
3287         struct kmem_cache *s;
3288         struct memory_notify *marg = arg;
3289         int offline_node;
3290
3291         offline_node = marg->status_change_nid;
3292
3293         /*
3294          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3295          * for it yet.
3296          */
3297         if (offline_node < 0)
3298                 return;
3299
3300         down_read(&slub_lock);
3301         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3302                 n = get_node(s, offline_node);
3303                 if (n) {
3304                         /*
3305                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3306                          * that is going down. We were unable to free them,
3307                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3308                          * callback. So, we must fail.
3309                          */
3310                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3311
3312                         s->node[offline_node] = NULL;
3313                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3314                 }
3315         }
3316         up_read(&slub_lock);
3317 }
3318
3319 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3320 {
3321         struct kmem_cache_node *n;
3322         struct kmem_cache *s;
3323         struct memory_notify *marg = arg;
3324         int nid = marg->status_change_nid;
3325         int ret = 0;
3326
3327         /*
3328          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3329          * already created. Nothing to do.
3330          */
3331         if (nid < 0)
3332                 return 0;
3333
3334         /*
3335          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3336          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3337          * online.
3338          */
3339         down_read(&slub_lock);
3340         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3341                 /*
3342                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3343                  *      since memory is not yet available from the node that
3344                  *      is brought up.
3345                  */
3346                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3347                 if (!n) {
3348                         ret = -ENOMEM;
3349                         goto out;
3350                 }
3351                 init_kmem_cache_node(n, s);
3352                 s->node[nid] = n;
3353         }
3354 out:
3355         up_read(&slub_lock);
3356         return ret;
3357 }
3358
3359 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3360                                 unsigned long action, void *arg)
3361 {
3362         int ret = 0;
3363
3364         switch (action) {
3365         case MEM_GOING_ONLINE:
3366                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3367                 break;
3368         case MEM_GOING_OFFLINE:
3369                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3370                 break;
3371         case MEM_OFFLINE:
3372         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3373                 slab_mem_offline_callback(arg);
3374                 break;
3375         case MEM_ONLINE:
3376         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3377                 break;
3378         }
3379         if (ret)
3380                 ret = notifier_from_errno(ret);
3381         else
3382                 ret = NOTIFY_OK;
3383         return ret;
3384 }
3385
3386 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3387
3388 /********************************************************************
3389  *                      Basic setup of slabs
3390  *******************************************************************/
3391
3392 /*
3393  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3394  * the page allocator
3395  */
3396
3397 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3398 {
3399         int node;
3400
3401         list_add(&s->list, &slab_caches);
3402         s->refcount = -1;
3403
3404         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3405                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3406                 struct page *p;
3407
3408                 if (n) {
3409                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3410                                 p->slab = s;
3411
3412 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3413                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3414                                 p->slab = s;
3415 #endif
3416                 }
3417         }
3418 }
3419
3420 void __init kmem_cache_init(void)
3421 {
3422         int i;
3423         int caches = 0;
3424         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3425         int order;
3426         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3427         unsigned long kmalloc_size;
3428
3429         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3430                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3431
3432         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3433         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3434         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3435         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3436
3437         /*
3438          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3439          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3440          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3441          */
3442         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3443
3444         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3445                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3446                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3447
3448         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3449
3450         /* Able to allocate the per node structures */
3451         slab_state = PARTIAL;
3452
3453         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3454         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3455                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3456         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3457         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3458
3459         /*
3460          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3461          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3462          * update any list pointers.
3463          */
3464         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3465
3466         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3467         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3468
3469         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3470
3471         caches++;
3472         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3473         caches++;
3474         /* Free temporary boot structure */
3475         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3476
3477         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3478
3479         /*
3480          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3481          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3482          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3483          *
3484          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3485          * handle the index determination for the smaller caches.
3486          *
3487          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3488          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3489          */
3490         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3491                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3492
3493         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3494                 int elem = size_index_elem(i);
3495                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3496                         break;
3497                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3498         }
3499
3500         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3501                 /*
3502                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3503                  * is 64 byte.
3504                  */
3505                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3506                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3507         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3508                 /*
3509                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3510                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3511                  * instead.
3512                  */
3513                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3514                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3515         }
3516
3517         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3518         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3519                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3520                 caches++;
3521         }
3522
3523         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3524                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3525                 caches++;
3526         }
3527
3528         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3529                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3530                 caches++;
3531         }
3532
3533         slab_state = UP;
3534
3535         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3536         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3537                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3538                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3539         }
3540
3541         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3542                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3543                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3544         }
3545
3546         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3547                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3548
3549                 BUG_ON(!s);
3550                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3551         }
3552
3553 #ifdef CONFIG_SMP
3554         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3555 #endif
3556
3557 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3558         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3559                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3560
3561                 if (s && s->size) {
3562                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3563                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3564
3565                         BUG_ON(!name);
3566                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3567                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3568                 }
3569         }
3570 #endif
3571         printk(KERN_INFO
3572                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3573                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3574                 caches, cache_line_size(),
3575                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3576                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3577 }
3578
3579 void __init kmem_cache_init_late(void)
3580 {
3581 }
3582
3583 /*
3584  * Find a mergeable slab cache
3585  */
3586 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3587 {
3588         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3589                 return 1;
3590
3591         if (s->ctor)
3592                 return 1;
3593
3594         /*
3595          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3596          */
3597         if (s->refcount < 0)
3598                 return 1;
3599
3600         return 0;
3601 }
3602
3603 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3604                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3605                 void (*ctor)(void *))
3606 {
3607         struct kmem_cache *s;
3608
3609         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3610                 return NULL;
3611
3612         if (ctor)
3613                 return NULL;
3614
3615         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3616         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3617         size = ALIGN(size, align);
3618         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3619
3620         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3621                 if (slab_unmergeable(s))
3622                         continue;
3623
3624                 if (size > s->size)
3625                         continue;
3626
3627                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3628                                 continue;
3629                 /*
3630                  * Check if alignment is compatible.
3631                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3632                  */
3633                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3634                         continue;
3635
3636                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3637                         continue;
3638
3639                 return s;
3640         }
3641         return NULL;
3642 }
3643
3644 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3645                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3646 {
3647         struct kmem_cache *s;
3648         char *n;
3649
3650         if (WARN_ON(!name))
3651                 return NULL;
3652
3653         down_write(&slub_lock);
3654         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3655         if (s) {
3656                 s->refcount++;
3657                 /*
3658                  * Adjust the object sizes so that we clear
3659                  * the complete object on kzalloc.
3660                  */
3661                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3662                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3663
3664                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3665                         s->refcount--;
3666                         goto err;
3667                 }
3668                 up_write(&slub_lock);
3669                 return s;
3670         }
3671
3672         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3673         if (!n)
3674                 goto err;
3675
3676         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3677         if (s) {
3678                 if (kmem_cache_open(s, n,
3679                                 size, align, flags, ctor)) {
3680                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3681                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3682                                 list_del(&s->list);
3683                                 kfree(n);
3684                                 kfree(s);
3685                                 goto err;
3686                         }
3687                         up_write(&slub_lock);
3688                         return s;
3689                 }
3690                 kfree(n);
3691                 kfree(s);
3692         }
3693 err:
3694         up_write(&slub_lock);
3695
3696         if (flags & SLAB_PANIC)
3697                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3698         else
3699                 s = NULL;
3700         return s;
3701 }
3702 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3703
3704 #ifdef CONFIG_SMP
3705 /*
3706  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3707  * necessary.
3708  */
3709 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3710                 unsigned long action, void *hcpu)
3711 {
3712         long cpu = (long)hcpu;
3713         struct kmem_cache *s;
3714         unsigned long flags;
3715
3716         switch (action) {
3717         case CPU_UP_CANCELED:
3718         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3719         case CPU_DEAD:
3720         case CPU_DEAD_FROZEN:
3721                 down_read(&slub_lock);
3722                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3723                         local_irq_save(flags);
3724                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3725                         local_irq_restore(flags);
3726                 }
3727                 up_read(&slub_lock);
3728                 break;
3729         default:
3730                 break;
3731         }
3732         return NOTIFY_OK;
3733 }
3734
3735 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3736         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3737 };
3738
3739 #endif
3740
3741 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3742 {
3743         struct kmem_cache *s;
3744         void *ret;
3745
3746         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3747                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3748
3749         s = get_slab(size, gfpflags);
3750
3751         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3752                 return s;
3753
3754         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3755
3756         /* Honor the call site pointer we received. */
3757         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3758
3759         return ret;
3760 }
3761
3762 #ifdef CONFIG_NUMA
3763 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3764                                         int node, unsigned long caller)
3765 {
3766         struct kmem_cache *s;
3767         void *ret;
3768
3769         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3770                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3771
3772                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3773                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3774                                    gfpflags, node);
3775
3776                 return ret;
3777         }
3778
3779         s = get_slab(size, gfpflags);
3780
3781         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3782                 return s;
3783
3784         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3785
3786         /* Honor the call site pointer we received. */
3787         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3788
3789         return ret;
3790 }
3791 #endif
3792
3793 #ifdef CONFIG_SYSFS
3794 static int count_inuse(struct page *page)
3795 {
3796         return page->inuse;
3797 }
3798
3799 static int count_total(struct page *page)
3800 {
3801         return page->objects;
3802 }
3803 #endif
3804
3805 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3806 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3807                                                 unsigned long *map)
3808 {
3809         void *p;
3810         void *addr = page_address(page);
3811
3812         if (!check_slab(s, page) ||
3813                         !on_freelist(s, page, NULL))
3814                 return 0;
3815
3816         /* Now we know that a valid freelist exists */
3817         bitmap_zero(map, page->objects);
3818
3819         get_map(s, page, map);
3820         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3821                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3822                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3823                                 return 0;
3824         }
3825
3826         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3827                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3828                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3829                                 return 0;
3830         return 1;
3831 }
3832
3833 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3834                                                 unsigned long *map)
3835 {
3836         slab_lock(page);
3837         validate_slab(s, page, map);
3838         slab_unlock(page);
3839 }
3840
3841 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3842                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3843 {
3844         unsigned long count = 0;
3845         struct page *page;
3846         unsigned long flags;
3847
3848         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3849
3850         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3851                 validate_slab_slab(s, page, map);
3852                 count++;
3853         }
3854         if (count != n->nr_partial)
3855                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3856                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3857
3858         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3859                 goto out;
3860
3861         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3862                 validate_slab_slab(s, page, map);
3863                 count++;
3864         }
3865         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3866                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3867                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3868                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3869
3870 out:
3871         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3872         return count;
3873 }
3874
3875 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3876 {
3877         int node;
3878         unsigned long count = 0;
3879         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3880                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3881
3882         if (!map)
3883                 return -ENOMEM;
3884
3885         flush_all(s);
3886         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3887                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3888
3889                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3890         }
3891         kfree(map);
3892         return count;
3893 }
3894 /*
3895  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3896  * and freed.
3897  */
3898
3899 struct location {
3900         unsigned long count;
3901         unsigned long addr;
3902         long long sum_time;
3903         long min_time;
3904         long max_time;
3905         long min_pid;
3906         long max_pid;
3907         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3908         nodemask_t nodes;
3909 };
3910
3911 struct loc_track {
3912         unsigned long max;
3913         unsigned long count;
3914         struct location *loc;
3915 };
3916
3917 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3918 {
3919         if (t->max)
3920                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3921                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3922 }
3923
3924 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3925 {
3926         struct location *l;
3927         int order;
3928
3929         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3930
3931         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3932         if (!l)
3933                 return 0;
3934
3935         if (t->count) {
3936                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3937                 free_loc_track(t);
3938         }
3939         t->max = max;
3940         t->loc = l;
3941         return 1;
3942 }
3943
3944 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3945                                 const struct track *track)
3946 {
3947         long start, end, pos;
3948         struct location *l;
3949         unsigned long caddr;
3950         unsigned long age = jiffies - track->when;
3951
3952         start = -1;
3953         end = t->count;
3954
3955         for ( ; ; ) {
3956                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3957
3958                 /*
3959                  * There is nothing at "end". If we end up there
3960                  * we need to add something to before end.
3961                  */
3962                 if (pos == end)
3963                         break;
3964
3965                 caddr = t->loc[pos].addr;
3966                 if (track->addr == caddr) {
3967
3968                         l = &t->loc[pos];
3969                         l->count++;
3970                         if (track->when) {
3971                                 l->sum_time += age;
3972                                 if (age < l->min_time)
3973                                         l->min_time = age;
3974                                 if (age > l->max_time)
3975                                         l->max_time = age;
3976
3977                                 if (track->pid < l->min_pid)
3978                                         l->min_pid = track->pid;
3979                                 if (track->pid > l->max_pid)
3980                                         l->max_pid = track->pid;
3981
3982                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3983                                                 to_cpumask(l->cpus));
3984                         }
3985                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3986                         return 1;
3987                 }
3988
3989                 if (track->addr < caddr)
3990                         end = pos;
3991                 else
3992                         start = pos;
3993         }
3994
3995         /*
3996          * Not found. Insert new tracking element.
3997          */
3998         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3999                 return 0;
4000
4001         l = t->loc + pos;
4002         if (pos < t->count)
4003                 memmove(l + 1, l,
4004                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4005         t->count++;
4006         l->count = 1;
4007         l->addr = track->addr;
4008         l->sum_time = age;
4009         l->min_time = age;
4010         l->max_time = age;
4011         l->min_pid = track->pid;
4012         l->max_pid = track->pid;
4013         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4014         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4015         nodes_clear(l->nodes);
4016         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4017         return 1;
4018 }
4019
4020 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4021                 struct page *page, enum track_item alloc,
4022                 unsigned long *map)
4023 {
4024         void *addr = page_address(page);
4025         void *p;
4026
4027         bitmap_zero(map, page->objects);
4028         get_map(s, page, map);
4029
4030         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4031                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4032                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4033 }
4034
4035 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4036                                         enum track_item alloc)
4037 {
4038         int len = 0;
4039         unsigned long i;
4040         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4041         int node;
4042         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4043                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4044
4045         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4046                                      GFP_TEMPORARY)) {
4047                 kfree(map);
4048                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4049         }
4050         /* Push back cpu slabs */
4051         flush_all(s);
4052
4053         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4054                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4055                 unsigned long flags;
4056                 struct page *page;
4057
4058                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4059                         continue;
4060
4061                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4062                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4063                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4064                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4065                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4066                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4067         }
4068
4069         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4070                 struct location *l = &t.loc[i];
4071
4072                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4073                         break;
4074                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4075
4076                 if (l->addr)
4077                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4078                 else
4079                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4080
4081                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4082                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4083                                 l->min_time,
4084                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4085                                 l->max_time);
4086                 } else
4087                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4088                                 l->min_time);
4089
4090                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4091                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4092                                 l->min_pid, l->max_pid);
4093                 else
4094                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4095                                 l->min_pid);
4096
4097                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4098                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4099                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4100                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4101                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4102                                                  to_cpumask(l->cpus));
4103                 }
4104
4105                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4106                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4107                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4108                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4109                                         l->nodes);
4110                 }
4111
4112                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4113         }
4114
4115         free_loc_track(&t);
4116         kfree(map);
4117         if (!t.count)
4118                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4119         return len;
4120 }
4121 #endif
4122
4123 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4124 static void resiliency_test(void)
4125 {
4126         u8 *p;
4127
4128         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4129
4130         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4131         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4132         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4133
4134         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4135         p[16] = 0x12;
4136         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4137                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4138
4139         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4140
4141         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4142         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4143         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4144         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4145                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4146         printk(KERN_ERR
4147                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4148
4149         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4150         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4151         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4152         *p = 0x56;
4153         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4154                                                                         p);
4155         printk(KERN_ERR
4156                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4157         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4158
4159         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4160         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4161         kfree(p);
4162         *p = 0x78;
4163         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4164         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4165
4166         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4167         kfree(p);
4168         p[50] = 0x9a;
4169         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4170                         p);
4171         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4172
4173         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4174         kfree(p);
4175         p[512] = 0xab;
4176         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4177         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4178 }
4179 #else
4180 #ifdef CONFIG_SYSFS
4181 static void resiliency_test(void) {};
4182 #endif
4183 #endif
4184
4185 #ifdef CONFIG_SYSFS
4186 enum slab_stat_type {
4187         SL_ALL,                 /* All slabs */
4188         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4189         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4190         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4191         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4192 };
4193
4194 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4195 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4196 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4197 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4198 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4199
4200 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4201                             char *buf, unsigned long flags)
4202 {
4203         unsigned long total = 0;
4204         int node;
4205         int x;
4206         unsigned long *nodes;
4207         unsigned long *per_cpu;
4208
4209         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4210         if (!nodes)
4211                 return -ENOMEM;
4212         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4213
4214         if (flags & SO_CPU) {
4215                 int cpu;
4216
4217                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4218                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4219
4220                         if (!c || c->node < 0)
4221                                 continue;
4222
4223                         if (c->page) {
4224                                         if (flags & SO_TOTAL)
4225                                                 x = c->page->objects;
4226                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4227                                         x = c->page->inuse;
4228                                 else
4229                                         x = 1;
4230
4231                                 total += x;
4232                                 nodes[c->node] += x;
4233                         }
4234                         per_cpu[c->node]++;
4235                 }
4236         }
4237
4238         lock_memory_hotplug();
4239 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4240         if (flags & SO_ALL) {
4241                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4242                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4243
4244                 if (flags & SO_TOTAL)
4245                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4246                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4247                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4248                                 count_partial(n, count_free);
4249
4250                         else
4251                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4252                         total += x;
4253                         nodes[node] += x;
4254                 }
4255
4256         } else
4257 #endif
4258         if (flags & SO_PARTIAL) {
4259                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4260                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4261
4262                         if (flags & SO_TOTAL)
4263                                 x = count_partial(n, count_total);
4264                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4265                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4266                         else
4267                                 x = n->nr_partial;
4268                         total += x;
4269                         nodes[node] += x;
4270                 }
4271         }
4272         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4273 #ifdef CONFIG_NUMA
4274         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4275                 if (nodes[node])
4276                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4277                                         node, nodes[node]);
4278 #endif
4279         unlock_memory_hotplug();
4280         kfree(nodes);
4281         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4282 }
4283
4284 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4285 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4286 {
4287         int node;
4288
4289         for_each_online_node(node) {
4290                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4291
4292                 if (!n)
4293                         continue;
4294
4295                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4296                         return 1;
4297         }
4298         return 0;
4299 }
4300 #endif
4301
4302 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4303 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
4304
4305 struct slab_attribute {
4306         struct attribute attr;
4307         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4308         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4309 };
4310
4311 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4312         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
4313
4314 #define SLAB_ATTR(_name) \
4315         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4316         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
4317
4318 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4319 {
4320         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4321 }
4322 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4323
4324 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4325 {
4326         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4327 }
4328 SLAB_ATTR_RO(align);
4329
4330 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4331 {
4332         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4333 }
4334 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4335
4336 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4337 {
4338         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4339 }
4340 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4341
4342 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4343                                 const char *buf, size_t length)
4344 {
4345         unsigned long order;
4346         int err;
4347
4348         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4349         if (err)
4350                 return err;
4351
4352         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4353                 return -EINVAL;
4354
4355         calculate_sizes(s, order);
4356         return length;
4357 }
4358
4359 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4360 {
4361         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4362 }
4363 SLAB_ATTR(order);
4364
4365 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4366 {
4367         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4368 }
4369
4370 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4371                                  size_t length)
4372 {
4373         unsigned long min;
4374         int err;
4375
4376         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4377         if (err)
4378                 return err;
4379
4380         set_min_partial(s, min);
4381         return length;
4382 }
4383 SLAB_ATTR(min_partial);
4384
4385 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4386 {
4387         if (!s->ctor)
4388                 return 0;
4389         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4390 }
4391 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4392
4393 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4394 {
4395         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4396 }
4397 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4398
4399 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4400 {
4401         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4402 }
4403 SLAB_ATTR_RO(partial);
4404
4405 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4406 {
4407         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4408 }
4409 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4410
4411 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4412 {
4413         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4414 }
4415 SLAB_ATTR_RO(objects);
4416
4417 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4418 {
4419         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4420 }
4421 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4422
4423 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4424 {
4425         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4426 }
4427
4428 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4429                                 const char *buf, size_t length)
4430 {
4431         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4432         if (buf[0] == '1')
4433                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4434         return length;
4435 }
4436 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4437
4438 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4439 {
4440         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4441 }
4442 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4443
4444 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4445 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4446 {
4447         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4448 }
4449 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4450 #endif
4451
4452 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4453 {
4454         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4455 }
4456 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4457
4458 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4459 {
4460         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4461 }
4462 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4463
4464 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4465 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4466 {
4467         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4468 }
4469 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4470
4471 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4472 {
4473         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4474 }
4475 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4476
4477 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4478 {
4479         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4480 }
4481
4482 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4483                                 const char *buf, size_t length)
4484 {
4485         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4486         if (buf[0] == '1') {
4487                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4488                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4489         }
4490         return length;
4491 }
4492 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4493
4494 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4495 {
4496         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4497 }
4498
4499 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4500                                                         size_t length)
4501 {
4502         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4503         if (buf[0] == '1') {
4504                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4505                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4506         }
4507         return length;
4508 }
4509 SLAB_ATTR(trace);
4510
4511 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4512 {
4513         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4514 }
4515
4516 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4517                                 const char *buf, size_t length)
4518 {
4519         if (any_slab_objects(s))
4520                 return -EBUSY;
4521
4522         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4523         if (buf[0] == '1') {
4524                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4525                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4526         }
4527         calculate_sizes(s, -1);
4528         return length;
4529 }
4530 SLAB_ATTR(red_zone);
4531
4532 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4533 {
4534         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4535 }
4536
4537 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4538                                 const char *buf, size_t length)
4539 {
4540         if (any_slab_objects(s))
4541                 return -EBUSY;
4542
4543         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4544         if (buf[0] == '1') {
4545                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4546                 s->flags |= SLAB_POISON;
4547         }
4548         calculate_sizes(s, -1);
4549         return length;
4550 }
4551 SLAB_ATTR(poison);
4552
4553 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4554 {
4555         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4556 }
4557
4558 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4559                                 const char *buf, size_t length)
4560 {
4561         if (any_slab_objects(s))
4562                 return -EBUSY;
4563
4564         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4565         if (buf[0] == '1') {
4566                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4567                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4568         }
4569         calculate_sizes(s, -1);
4570         return length;
4571 }
4572 SLAB_ATTR(store_user);
4573
4574 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4575 {
4576         return 0;
4577 }
4578
4579 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4580                         const char *buf, size_t length)
4581 {
4582         int ret = -EINVAL;
4583
4584         if (buf[0] == '1') {
4585                 ret = validate_slab_cache(s);
4586                 if (ret >= 0)
4587                         ret = length;
4588         }
4589         return ret;
4590 }
4591 SLAB_ATTR(validate);
4592
4593 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4594 {
4595         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4596                 return -ENOSYS;
4597         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4598 }
4599 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4600
4601 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4602 {
4603         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4604                 return -ENOSYS;
4605         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4606 }
4607 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4608 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4609
4610 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4611 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4612 {
4613         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4614 }
4615
4616 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4617                                                         size_t length)
4618 {
4619         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4620         if (buf[0] == '1')
4621                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4622         return length;
4623 }
4624 SLAB_ATTR(failslab);
4625 #endif
4626
4627 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4628 {
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4633                         const char *buf, size_t length)
4634 {
4635         if (buf[0] == '1') {
4636                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4637
4638                 if (rc)
4639                         return rc;
4640         } else
4641                 return -EINVAL;
4642         return length;
4643 }
4644 SLAB_ATTR(shrink);
4645
4646 #ifdef CONFIG_NUMA
4647 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4648 {
4649         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4650 }
4651
4652 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4653                                 const char *buf, size_t length)
4654 {
4655         unsigned long ratio;
4656         int err;
4657
4658         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4659         if (err)
4660                 return err;
4661
4662         if (ratio <= 100)
4663                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4664
4665         return length;
4666 }
4667 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4668 #endif
4669
4670 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4671 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4672 {
4673         unsigned long sum  = 0;
4674         int cpu;
4675         int len;
4676         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4677
4678         if (!data)
4679                 return -ENOMEM;
4680
4681         for_each_online_cpu(cpu) {
4682                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4683
4684                 data[cpu] = x;
4685                 sum += x;
4686         }
4687
4688         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4689
4690 #ifdef CONFIG_SMP
4691         for_each_online_cpu(cpu) {
4692                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4693                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4694         }
4695 #endif
4696         kfree(data);
4697         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4698 }
4699
4700 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4701 {
4702         int cpu;
4703
4704         for_each_online_cpu(cpu)
4705                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4706 }
4707
4708 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4709 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4710 {                                                               \
4711         return show_stat(s, buf, si);                           \
4712 }                                                               \
4713 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4714                                 const char *buf, size_t length) \
4715 {                                                               \
4716         if (buf[0] != '0')                                      \
4717                 return -EINVAL;                                 \
4718         clear_stat(s, si);                                      \
4719         return length;                                          \
4720 }                                                               \
4721 SLAB_ATTR(text);                                                \
4722
4723 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4724 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4725 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4726 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4727 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4728 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4729 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4730 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4731 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4732 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4733 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4734 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4735 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4736 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4737 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4738 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4739 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4740 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4741 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4742 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4743 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4744 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4745 #endif
4746
4747 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4748         &slab_size_attr.attr,
4749         &object_size_attr.attr,
4750         &objs_per_slab_attr.attr,
4751         &order_attr.attr,
4752         &min_partial_attr.attr,
4753         &objects_attr.attr,
4754         &objects_partial_attr.attr,
4755         &partial_attr.attr,
4756         &cpu_slabs_attr.attr,
4757         &ctor_attr.attr,
4758         &aliases_attr.attr,
4759         &align_attr.attr,
4760         &hwcache_align_attr.attr,
4761         &reclaim_account_attr.attr,
4762         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4763         &shrink_attr.attr,
4764         &reserved_attr.attr,
4765 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4766         &total_objects_attr.attr,
4767         &slabs_attr.attr,
4768         &sanity_checks_attr.attr,
4769         &trace_attr.attr,
4770         &red_zone_attr.attr,
4771         &poison_attr.attr,
4772         &store_user_attr.attr,
4773         &validate_attr.attr,
4774         &alloc_calls_attr.attr,
4775         &free_calls_attr.attr,
4776 #endif
4777 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4778         &cache_dma_attr.attr,
4779 #endif
4780 #ifdef CONFIG_NUMA
4781         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4782 #endif
4783 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4784         &alloc_fastpath_attr.attr,
4785         &alloc_slowpath_attr.attr,
4786         &free_fastpath_attr.attr,
4787         &free_slowpath_attr.attr,
4788         &free_frozen_attr.attr,
4789         &free_add_partial_attr.attr,
4790         &free_remove_partial_attr.attr,
4791         &alloc_from_partial_attr.attr,
4792         &alloc_slab_attr.attr,
4793         &alloc_refill_attr.attr,
4794         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4795         &free_slab_attr.attr,
4796         &cpuslab_flush_attr.attr,
4797         &deactivate_full_attr.attr,
4798         &deactivate_empty_attr.attr,
4799         &deactivate_to_head_attr.attr,
4800         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4801         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4802         &deactivate_bypass_attr.attr,
4803         &order_fallback_attr.attr,
4804         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4805         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4806 #endif
4807 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4808         &failslab_attr.attr,
4809 #endif
4810
4811         NULL
4812 };
4813
4814 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4815         .attrs = slab_attrs,
4816 };
4817
4818 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4819                                 struct attribute *attr,
4820                                 char *buf)
4821 {
4822         struct slab_attribute *attribute;
4823         struct kmem_cache *s;
4824         int err;
4825
4826         attribute = to_slab_attr(attr);
4827         s = to_slab(kobj);
4828
4829         if (!attribute->show)
4830                 return -EIO;
4831
4832         err = attribute->show(s, buf);
4833
4834         return err;
4835 }
4836
4837 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4838                                 struct attribute *attr,
4839                                 const char *buf, size_t len)
4840 {
4841         struct slab_attribute *attribute;
4842         struct kmem_cache *s;
4843         int err;
4844
4845         attribute = to_slab_attr(attr);
4846         s = to_slab(kobj);
4847
4848         if (!attribute->store)
4849                 return -EIO;
4850
4851         err = attribute->store(s, buf, len);
4852
4853         return err;
4854 }
4855
4856 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4857 {
4858         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4859
4860         kfree(s->name);
4861         kfree(s);
4862 }
4863
4864 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4865         .show = slab_attr_show,
4866         .store = slab_attr_store,
4867 };
4868
4869 static struct kobj_type slab_ktype = {
4870         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4871         .release = kmem_cache_release
4872 };
4873
4874 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4875 {
4876         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4877
4878         if (ktype == &slab_ktype)
4879                 return 1;
4880         return 0;
4881 }
4882
4883 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4884         .filter = uevent_filter,
4885 };
4886
4887 static struct kset *slab_kset;
4888
4889 #define ID_STR_LENGTH 64
4890
4891 /* Create a unique string id for a slab cache:
4892  *
4893  * Format       :[flags-]size
4894  */
4895 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4896 {
4897         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4898         char *p = name;
4899
4900         BUG_ON(!name);
4901
4902         *p++ = ':';
4903         /*
4904          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4905          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4906          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4907          * are matched during merging to guarantee that the id is
4908          * unique.
4909          */
4910         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4911                 *p++ = 'd';
4912         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4913                 *p++ = 'a';
4914         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4915                 *p++ = 'F';
4916         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4917                 *p++ = 't';
4918         if (p != name + 1)
4919                 *p++ = '-';
4920         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4921         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4922         return name;
4923 }
4924
4925 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4926 {
4927         int err;
4928         const char *name;
4929         int unmergeable;
4930
4931         if (slab_state < SYSFS)
4932                 /* Defer until later */
4933                 return 0;
4934
4935         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4936         if (unmergeable) {
4937                 /*
4938                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4939                  * This is typically the case for debug situations. In that
4940                  * case we can catch duplicate names easily.
4941                  */
4942                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4943                 name = s->name;
4944         } else {
4945                 /*
4946                  * Create a unique name for the slab as a target
4947                  * for the symlinks.
4948                  */
4949                 name = create_unique_id(s);
4950         }
4951
4952         s->kobj.kset = slab_kset;
4953         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4954         if (err) {
4955                 kobject_put(&s->kobj);
4956                 return err;
4957         }
4958
4959         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4960         if (err) {
4961                 kobject_del(&s->kobj);
4962                 kobject_put(&s->kobj);
4963                 return err;
4964         }
4965         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4966         if (!unmergeable) {
4967                 /* Setup first alias */
4968                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4969                 kfree(name);
4970         }
4971         return 0;
4972 }
4973
4974 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4975 {
4976         if (slab_state < SYSFS)
4977                 /*
4978                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4979                  * cache from sysfs.
4980                  */
4981                 return;
4982
4983         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4984         kobject_del(&s->kobj);
4985         kobject_put(&s->kobj);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4990  * available lest we lose that information.
4991  */
4992 struct saved_alias {
4993         struct kmem_cache *s;
4994         const char *name;
4995         struct saved_alias *next;
4996 };
4997
4998 static struct saved_alias *alias_list;
4999
5000 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5001 {
5002         struct saved_alias *al;
5003
5004         if (slab_state == SYSFS) {
5005                 /*
5006                  * If we have a leftover link then remove it.
5007                  */
5008                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5009                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5010         }
5011
5012         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5013         if (!al)
5014                 return -ENOMEM;
5015
5016         al->s = s;
5017         al->name = name;
5018         al->next = alias_list;
5019         alias_list = al;
5020         return 0;
5021 }
5022
5023 static int __init slab_sysfs_init(void)
5024 {
5025         struct kmem_cache *s;
5026         int err;
5027
5028         down_write(&slub_lock);
5029
5030         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5031         if (!slab_kset) {
5032                 up_write(&slub_lock);
5033                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5034                 return -ENOSYS;
5035         }
5036
5037         slab_state = SYSFS;
5038
5039         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5040                 err = sysfs_slab_add(s);
5041                 if (err)
5042                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5043                                                 " to sysfs\n", s->name);
5044         }
5045
5046         while (alias_list) {
5047                 struct saved_alias *al = alias_list;
5048
5049                 alias_list = alias_list->next;
5050                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5051                 if (err)
5052                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5053                                         " %s to sysfs\n", s->name);
5054                 kfree(al);
5055         }
5056
5057         up_write(&slub_lock);
5058         resiliency_test();
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 __initcall(slab_sysfs_init);
5063 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5064
5065 /*
5066  * The /proc/slabinfo ABI
5067  */
5068 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5069 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5070 {
5071         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5072         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5073                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5074         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5075         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5076         seq_putc(m, '\n');
5077 }
5078
5079 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5080 {
5081         loff_t n = *pos;
5082
5083         down_read(&slub_lock);
5084         if (!n)
5085                 print_slabinfo_header(m);
5086
5087         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5088 }
5089
5090 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5091 {
5092         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5093 }
5094
5095 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5096 {
5097         up_read(&slub_lock);
5098 }
5099
5100 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5101 {
5102         unsigned long nr_partials = 0;
5103         unsigned long nr_slabs = 0;
5104         unsigned long nr_inuse = 0;
5105         unsigned long nr_objs = 0;
5106         unsigned long nr_free = 0;
5107         struct kmem_cache *s;
5108         int node;
5109
5110         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5111
5112         for_each_online_node(node) {
5113                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5114
5115                 if (!n)
5116                         continue;
5117
5118                 nr_partials += n->nr_partial;
5119                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5120                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5121                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5122         }
5123
5124         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5125
5126         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5127                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5128                    (1 << oo_order(s->oo)));
5129         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5130         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5131                    0UL);
5132         seq_putc(m, '\n');
5133         return 0;
5134 }
5135
5136 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5137         .start = s_start,
5138         .next = s_next,
5139         .stop = s_stop,
5140         .show = s_show,
5141 };
5142
5143 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5144 {
5145         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5146 }
5147
5148 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5149         .open           = slabinfo_open,
5150         .read           = seq_read,
5151         .llseek         = seq_lseek,
5152         .release        = seq_release,
5153 };
5154
5155 static int __init slab_proc_init(void)
5156 {
5157         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5158         return 0;
5159 }
5160 module_init(slab_proc_init);
5161 #endif /* CONFIG_SLABINFO */