Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
155                 SLAB_FAILSLAB)
156
157 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
158                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
159
160 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
161 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
162 #endif
163
164 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
165 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
166 #endif
167
168 #define OO_SHIFT        16
169 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
170 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
171
172 /* Internal SLUB flags */
173 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
174 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
175
176 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
177
178 #ifdef CONFIG_SMP
179 static struct notifier_block slab_notifier;
180 #endif
181
182 static enum {
183         DOWN,           /* No slab functionality available */
184         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
185         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
186         SYSFS           /* Sysfs up */
187 } slab_state = DOWN;
188
189 /* A list of all slab caches on the system */
190 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
191 static LIST_HEAD(slab_caches);
192
193 /*
194  * Tracking user of a slab.
195  */
196 struct track {
197         unsigned long addr;     /* Called from address */
198         int cpu;                /* Was running on cpu */
199         int pid;                /* Pid context */
200         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
201 };
202
203 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
204
205 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
206 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
207 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
208 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
209
210 #else
211 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
212 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
213                                                         { return 0; }
214 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
215 {
216         kfree(s);
217 }
218
219 #endif
220
221 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
222 {
223 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
224         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
225 #endif
226 }
227
228 /********************************************************************
229  *                      Core slab cache functions
230  *******************************************************************/
231
232 int slab_is_available(void)
233 {
234         return slab_state >= UP;
235 }
236
237 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
238 {
239 #ifdef CONFIG_NUMA
240         return s->node[node];
241 #else
242         return &s->local_node;
243 #endif
244 }
245
246 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
247 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
248                                 struct page *page, const void *object)
249 {
250         void *base;
251
252         if (!object)
253                 return 1;
254
255         base = page_address(page);
256         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
257                 (object - base) % s->size) {
258                 return 0;
259         }
260
261         return 1;
262 }
263
264 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
265 {
266         return *(void **)(object + s->offset);
267 }
268
269 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
270 {
271         *(void **)(object + s->offset) = fp;
272 }
273
274 /* Loop over all objects in a slab */
275 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
276         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
277                         __p += (__s)->size)
278
279 /* Scan freelist */
280 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
281         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
282
283 /* Determine object index from a given position */
284 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
285 {
286         return (p - addr) / s->size;
287 }
288
289 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
290                                                 unsigned long size)
291 {
292         struct kmem_cache_order_objects x = {
293                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
294         };
295
296         return x;
297 }
298
299 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x >> OO_SHIFT;
302 }
303
304 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x & OO_MASK;
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
310 /*
311  * Debug settings:
312  */
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
314 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
315 #else
316 static int slub_debug;
317 #endif
318
319 static char *slub_debug_slabs;
320 static int disable_higher_order_debug;
321
322 /*
323  * Object debugging
324  */
325 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
326 {
327         int i, offset;
328         int newline = 1;
329         char ascii[17];
330
331         ascii[16] = 0;
332
333         for (i = 0; i < length; i++) {
334                 if (newline) {
335                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
336                         newline = 0;
337                 }
338                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
339                 offset = i % 16;
340                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
341                 if (offset == 15) {
342                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
343                         newline = 1;
344                 }
345         }
346         if (!newline) {
347                 i %= 16;
348                 while (i < 16) {
349                         printk(KERN_CONT "   ");
350                         ascii[i] = ' ';
351                         i++;
352                 }
353                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
354         }
355 }
356
357 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
358         enum track_item alloc)
359 {
360         struct track *p;
361
362         if (s->offset)
363                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
364         else
365                 p = object + s->inuse;
366
367         return p + alloc;
368 }
369
370 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
371                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
372 {
373         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
374
375         if (addr) {
376                 p->addr = addr;
377                 p->cpu = smp_processor_id();
378                 p->pid = current->pid;
379                 p->when = jiffies;
380         } else
381                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
382 }
383
384 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
385 {
386         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
387                 return;
388
389         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
390         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
391 }
392
393 static void print_track(const char *s, struct track *t)
394 {
395         if (!t->addr)
396                 return;
397
398         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
399                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
400 }
401
402 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
403 {
404         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
405                 return;
406
407         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
408         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
409 }
410
411 static void print_page_info(struct page *page)
412 {
413         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
414                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
415
416 }
417
418 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
419 {
420         va_list args;
421         char buf[100];
422
423         va_start(args, fmt);
424         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
425         va_end(args);
426         printk(KERN_ERR "========================================"
427                         "=====================================\n");
428         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
429         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
430                         "-------------------------------------\n\n");
431 }
432
433 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
434 {
435         va_list args;
436         char buf[100];
437
438         va_start(args, fmt);
439         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
440         va_end(args);
441         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
442 }
443
444 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
445 {
446         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
447         u8 *addr = page_address(page);
448
449         print_tracking(s, p);
450
451         print_page_info(page);
452
453         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
454                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
455
456         if (p > addr + 16)
457                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
458
459         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
460
461         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
462                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
463                         s->inuse - s->objsize);
464
465         if (s->offset)
466                 off = s->offset + sizeof(void *);
467         else
468                 off = s->inuse;
469
470         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
471                 off += 2 * sizeof(struct track);
472
473         if (off != s->size)
474                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
475                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
476
477         dump_stack();
478 }
479
480 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
481                         u8 *object, char *reason)
482 {
483         slab_bug(s, "%s", reason);
484         print_trailer(s, page, object);
485 }
486
487 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
488 {
489         va_list args;
490         char buf[100];
491
492         va_start(args, fmt);
493         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
494         va_end(args);
495         slab_bug(s, "%s", buf);
496         print_page_info(page);
497         dump_stack();
498 }
499
500 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
501 {
502         u8 *p = object;
503
504         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
505                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
506                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
507         }
508
509         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
510                 memset(p + s->objsize,
511                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
512                         s->inuse - s->objsize);
513 }
514
515 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
516 {
517         while (bytes) {
518                 if (*start != (u8)value)
519                         return start;
520                 start++;
521                 bytes--;
522         }
523         return NULL;
524 }
525
526 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
527                                                 void *from, void *to)
528 {
529         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
530         memset(from, data, to - from);
531 }
532
533 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
534                         u8 *object, char *what,
535                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
536 {
537         u8 *fault;
538         u8 *end;
539
540         fault = check_bytes(start, value, bytes);
541         if (!fault)
542                 return 1;
543
544         end = start + bytes;
545         while (end > fault && end[-1] == value)
546                 end--;
547
548         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
549         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
550                                         fault, end - 1, fault[0], value);
551         print_trailer(s, page, object);
552
553         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
554         return 0;
555 }
556
557 /*
558  * Object layout:
559  *
560  * object address
561  *      Bytes of the object to be managed.
562  *      If the freepointer may overlay the object then the free
563  *      pointer is the first word of the object.
564  *
565  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
566  *      0xa5 (POISON_END)
567  *
568  * object + s->objsize
569  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
570  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
571  *      objsize == inuse.
572  *
573  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
574  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
575  *
576  * object + s->inuse
577  *      Meta data starts here.
578  *
579  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
580  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
581  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
582  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
583  *              before the word boundary.
584  *
585  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
586  *
587  * object + s->size
588  *      Nothing is used beyond s->size.
589  *
590  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
591  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
592  * may be used with merged slabcaches.
593  */
594
595 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
596 {
597         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
598
599         if (s->offset)
600                 /* Freepointer is placed after the object. */
601                 off += sizeof(void *);
602
603         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
604                 /* We also have user information there */
605                 off += 2 * sizeof(struct track);
606
607         if (s->size == off)
608                 return 1;
609
610         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
611                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
612 }
613
614 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
615 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
616 {
617         u8 *start;
618         u8 *fault;
619         u8 *end;
620         int length;
621         int remainder;
622
623         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
624                 return 1;
625
626         start = page_address(page);
627         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
628         end = start + length;
629         remainder = length % s->size;
630         if (!remainder)
631                 return 1;
632
633         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
634         if (!fault)
635                 return 1;
636         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
637                 end--;
638
639         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
640         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
641
642         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
643         return 0;
644 }
645
646 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
647                                         void *object, int active)
648 {
649         u8 *p = object;
650         u8 *endobject = object + s->objsize;
651
652         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
653                 unsigned int red =
654                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
655
656                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
657                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
658                         return 0;
659         } else {
660                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
661                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
662                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
663                 }
664         }
665
666         if (s->flags & SLAB_POISON) {
667                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
668                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
669                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
670                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
671                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
672                         return 0;
673                 /*
674                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
675                  */
676                 check_pad_bytes(s, page, p);
677         }
678
679         if (!s->offset && active)
680                 /*
681                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
682                  * freepointer while object is allocated.
683                  */
684                 return 1;
685
686         /* Check free pointer validity */
687         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
688                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
689                 /*
690                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
691                  * of the free objects in this slab. May cause
692                  * another error because the object count is now wrong.
693                  */
694                 set_freepointer(s, p, NULL);
695                 return 0;
696         }
697         return 1;
698 }
699
700 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
701 {
702         int maxobj;
703
704         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
705
706         if (!PageSlab(page)) {
707                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
708                 return 0;
709         }
710
711         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
712         if (page->objects > maxobj) {
713                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
714                         s->name, page->objects, maxobj);
715                 return 0;
716         }
717         if (page->inuse > page->objects) {
718                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
719                         s->name, page->inuse, page->objects);
720                 return 0;
721         }
722         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
723         slab_pad_check(s, page);
724         return 1;
725 }
726
727 /*
728  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
729  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
730  */
731 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
732 {
733         int nr = 0;
734         void *fp = page->freelist;
735         void *object = NULL;
736         unsigned long max_objects;
737
738         while (fp && nr <= page->objects) {
739                 if (fp == search)
740                         return 1;
741                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
742                         if (object) {
743                                 object_err(s, page, object,
744                                         "Freechain corrupt");
745                                 set_freepointer(s, object, NULL);
746                                 break;
747                         } else {
748                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
749                                 page->freelist = NULL;
750                                 page->inuse = page->objects;
751                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
752                                 return 0;
753                         }
754                         break;
755                 }
756                 object = fp;
757                 fp = get_freepointer(s, object);
758                 nr++;
759         }
760
761         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
762         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
763                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
764
765         if (page->objects != max_objects) {
766                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
767                         "should be %d", page->objects, max_objects);
768                 page->objects = max_objects;
769                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
770         }
771         if (page->inuse != page->objects - nr) {
772                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
773                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
774                 page->inuse = page->objects - nr;
775                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
776         }
777         return search == NULL;
778 }
779
780 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
781                                                                 int alloc)
782 {
783         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
784                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
785                         s->name,
786                         alloc ? "alloc" : "free",
787                         object, page->inuse,
788                         page->freelist);
789
790                 if (!alloc)
791                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
792
793                 dump_stack();
794         }
795 }
796
797 /*
798  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
799  */
800 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
801 {
802         spin_lock(&n->list_lock);
803         list_add(&page->lru, &n->full);
804         spin_unlock(&n->list_lock);
805 }
806
807 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
808 {
809         struct kmem_cache_node *n;
810
811         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
812                 return;
813
814         n = get_node(s, page_to_nid(page));
815
816         spin_lock(&n->list_lock);
817         list_del(&page->lru);
818         spin_unlock(&n->list_lock);
819 }
820
821 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
822 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
823 {
824         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
825
826         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
827 }
828
829 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
830 {
831         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
832 }
833
834 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
835 {
836         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
837
838         /*
839          * May be called early in order to allocate a slab for the
840          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
841          * dilemma by deferring the increment of the count during
842          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
843          */
844         if (!NUMA_BUILD || n) {
845                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
846                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
847         }
848 }
849 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
850 {
851         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
852
853         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
854         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
855 }
856
857 /* Object debug checks for alloc/free paths */
858 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
859                                                                 void *object)
860 {
861         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
862                 return;
863
864         init_object(s, object, 0);
865         init_tracking(s, object);
866 }
867
868 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
869                                         void *object, unsigned long addr)
870 {
871         if (!check_slab(s, page))
872                 goto bad;
873
874         if (!on_freelist(s, page, object)) {
875                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
876                 goto bad;
877         }
878
879         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_object(s, page, object, 0))
885                 goto bad;
886
887         /* Success perform special debug activities for allocs */
888         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
889                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
890         trace(s, page, object, 1);
891         init_object(s, object, 1);
892         return 1;
893
894 bad:
895         if (PageSlab(page)) {
896                 /*
897                  * If this is a slab page then lets do the best we can
898                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
899                  * as used avoids touching the remaining objects.
900                  */
901                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
902                 page->inuse = page->objects;
903                 page->freelist = NULL;
904         }
905         return 0;
906 }
907
908 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
909                                         void *object, unsigned long addr)
910 {
911         if (!check_slab(s, page))
912                 goto fail;
913
914         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
915                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
916                 goto fail;
917         }
918
919         if (on_freelist(s, page, object)) {
920                 object_err(s, page, object, "Object already free");
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (!check_object(s, page, object, 1))
925                 return 0;
926
927         if (unlikely(s != page->slab)) {
928                 if (!PageSlab(page)) {
929                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
930                                 "outside of slab", object);
931                 } else if (!page->slab) {
932                         printk(KERN_ERR
933                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
934                                                 object);
935                         dump_stack();
936                 } else
937                         object_err(s, page, object,
938                                         "page slab pointer corrupt.");
939                 goto fail;
940         }
941
942         /* Special debug activities for freeing objects */
943         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
944                 remove_full(s, page);
945         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
946                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
947         trace(s, page, object, 0);
948         init_object(s, object, 0);
949         return 1;
950
951 fail:
952         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
953         return 0;
954 }
955
956 static int __init setup_slub_debug(char *str)
957 {
958         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
959         if (*str++ != '=' || !*str)
960                 /*
961                  * No options specified. Switch on full debugging.
962                  */
963                 goto out;
964
965         if (*str == ',')
966                 /*
967                  * No options but restriction on slabs. This means full
968                  * debugging for slabs matching a pattern.
969                  */
970                 goto check_slabs;
971
972         if (tolower(*str) == 'o') {
973                 /*
974                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
975                  * would increase as a result.
976                  */
977                 disable_higher_order_debug = 1;
978                 goto out;
979         }
980
981         slub_debug = 0;
982         if (*str == '-')
983                 /*
984                  * Switch off all debugging measures.
985                  */
986                 goto out;
987
988         /*
989          * Determine which debug features should be switched on
990          */
991         for (; *str && *str != ','; str++) {
992                 switch (tolower(*str)) {
993                 case 'f':
994                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
995                         break;
996                 case 'z':
997                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
998                         break;
999                 case 'p':
1000                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1001                         break;
1002                 case 'u':
1003                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1004                         break;
1005                 case 't':
1006                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1007                         break;
1008                 case 'a':
1009                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1010                         break;
1011                 default:
1012                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1013                                 "unknown. skipped\n", *str);
1014                 }
1015         }
1016
1017 check_slabs:
1018         if (*str == ',')
1019                 slub_debug_slabs = str + 1;
1020 out:
1021         return 1;
1022 }
1023
1024 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1025
1026 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1027         unsigned long flags, const char *name,
1028         void (*ctor)(void *))
1029 {
1030         /*
1031          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1032          */
1033         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1034                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1035                 flags |= slub_debug;
1036
1037         return flags;
1038 }
1039 #else
1040 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1041                         struct page *page, void *object) {}
1042
1043 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1044         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1045
1046 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1047         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1048
1049 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1050                         { return 1; }
1051 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1052                         void *object, int active) { return 1; }
1053 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1054 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1055         unsigned long flags, const char *name,
1056         void (*ctor)(void *))
1057 {
1058         return flags;
1059 }
1060 #define slub_debug 0
1061
1062 #define disable_higher_order_debug 0
1063
1064 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1065                                                         { return 0; }
1066 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1067                                                         { return 0; }
1068 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1069                                                         int objects) {}
1070 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1071                                                         int objects) {}
1072 #endif
1073
1074 /*
1075  * Slab allocation and freeing
1076  */
1077 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1078                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1079 {
1080         int order = oo_order(oo);
1081
1082         flags |= __GFP_NOTRACK;
1083
1084         if (node == -1)
1085                 return alloc_pages(flags, order);
1086         else
1087                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1088 }
1089
1090 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1091 {
1092         struct page *page;
1093         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1094         gfp_t alloc_gfp;
1095
1096         flags |= s->allocflags;
1097
1098         /*
1099          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1100          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1101          */
1102         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1103
1104         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1105         if (unlikely(!page)) {
1106                 oo = s->min;
1107                 /*
1108                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1109                  * Try a lower order alloc if possible
1110                  */
1111                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1112                 if (!page)
1113                         return NULL;
1114
1115                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1116         }
1117
1118         if (kmemcheck_enabled
1119                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1120                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1121
1122                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1123
1124                 /*
1125                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1126                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1127                  */
1128                 if (s->ctor)
1129                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1130                 else
1131                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1132         }
1133
1134         page->objects = oo_objects(oo);
1135         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1136                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1137                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1138                 1 << oo_order(oo));
1139
1140         return page;
1141 }
1142
1143 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1144                                 void *object)
1145 {
1146         setup_object_debug(s, page, object);
1147         if (unlikely(s->ctor))
1148                 s->ctor(object);
1149 }
1150
1151 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1152 {
1153         struct page *page;
1154         void *start;
1155         void *last;
1156         void *p;
1157
1158         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1159
1160         page = allocate_slab(s,
1161                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1162         if (!page)
1163                 goto out;
1164
1165         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1166         page->slab = s;
1167         page->flags |= 1 << PG_slab;
1168         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1169                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1170                 __SetPageSlubDebug(page);
1171
1172         start = page_address(page);
1173
1174         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1175                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1176
1177         last = start;
1178         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1179                 setup_object(s, page, last);
1180                 set_freepointer(s, last, p);
1181                 last = p;
1182         }
1183         setup_object(s, page, last);
1184         set_freepointer(s, last, NULL);
1185
1186         page->freelist = start;
1187         page->inuse = 0;
1188 out:
1189         return page;
1190 }
1191
1192 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1193 {
1194         int order = compound_order(page);
1195         int pages = 1 << order;
1196
1197         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1198                 void *p;
1199
1200                 slab_pad_check(s, page);
1201                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1202                                                 page->objects)
1203                         check_object(s, page, p, 0);
1204                 __ClearPageSlubDebug(page);
1205         }
1206
1207         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1208
1209         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1210                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1211                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1212                 -pages);
1213
1214         __ClearPageSlab(page);
1215         reset_page_mapcount(page);
1216         if (current->reclaim_state)
1217                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1218         __free_pages(page, order);
1219 }
1220
1221 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1222 {
1223         struct page *page;
1224
1225         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1226         __free_slab(page->slab, page);
1227 }
1228
1229 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230 {
1231         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1232                 /*
1233                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1234                  */
1235                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1236
1237                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1238         } else
1239                 __free_slab(s, page);
1240 }
1241
1242 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1243 {
1244         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1245         free_slab(s, page);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Per slab locking using the pagelock
1250  */
1251 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1252 {
1253         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1254 }
1255
1256 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1257 {
1258         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1259 }
1260
1261 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1262 {
1263         int rc = 1;
1264
1265         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1266         return rc;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Management of partially allocated slabs
1271  */
1272 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1273                                 struct page *page, int tail)
1274 {
1275         spin_lock(&n->list_lock);
1276         n->nr_partial++;
1277         if (tail)
1278                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1279         else
1280                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1281         spin_unlock(&n->list_lock);
1282 }
1283
1284 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1285 {
1286         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1287
1288         spin_lock(&n->list_lock);
1289         list_del(&page->lru);
1290         n->nr_partial--;
1291         spin_unlock(&n->list_lock);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Lock slab and remove from the partial list.
1296  *
1297  * Must hold list_lock.
1298  */
1299 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1300                                                         struct page *page)
1301 {
1302         if (slab_trylock(page)) {
1303                 list_del(&page->lru);
1304                 n->nr_partial--;
1305                 __SetPageSlubFrozen(page);
1306                 return 1;
1307         }
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1313  */
1314 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1315 {
1316         struct page *page;
1317
1318         /*
1319          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1320          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1321          * partial slab and there is none available then get_partials()
1322          * will return NULL.
1323          */
1324         if (!n || !n->nr_partial)
1325                 return NULL;
1326
1327         spin_lock(&n->list_lock);
1328         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1329                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1330                         goto out;
1331         page = NULL;
1332 out:
1333         spin_unlock(&n->list_lock);
1334         return page;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1339  */
1340 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1341 {
1342 #ifdef CONFIG_NUMA
1343         struct zonelist *zonelist;
1344         struct zoneref *z;
1345         struct zone *zone;
1346         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1347         struct page *page;
1348
1349         /*
1350          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1351          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1352          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1353          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1354          *
1355          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1356          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1357          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1358          * from other nodes and filled up.
1359          *
1360          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1361          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1362          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1363          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1364          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1365          * with available objects.
1366          */
1367         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1368                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1369                 return NULL;
1370
1371         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1372         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1373                 struct kmem_cache_node *n;
1374
1375                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1376
1377                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1378                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1379                         page = get_partial_node(n);
1380                         if (page)
1381                                 return page;
1382                 }
1383         }
1384 #endif
1385         return NULL;
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Get a partial page, lock it and return it.
1390  */
1391 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1392 {
1393         struct page *page;
1394         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1395
1396         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1397         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1398                 return page;
1399
1400         return get_any_partial(s, flags);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Move a page back to the lists.
1405  *
1406  * Must be called with the slab lock held.
1407  *
1408  * On exit the slab lock will have been dropped.
1409  */
1410 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1411 {
1412         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1413
1414         __ClearPageSlubFrozen(page);
1415         if (page->inuse) {
1416
1417                 if (page->freelist) {
1418                         add_partial(n, page, tail);
1419                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1420                 } else {
1421                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1422                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1423                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1424                                 add_full(n, page);
1425                 }
1426                 slab_unlock(page);
1427         } else {
1428                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1429                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1430                         /*
1431                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1432                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1433                          * to come after the other slabs with objects in
1434                          * so that the others get filled first. That way the
1435                          * size of the partial list stays small.
1436                          *
1437                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1438                          * the partial list.
1439                          */
1440                         add_partial(n, page, 1);
1441                         slab_unlock(page);
1442                 } else {
1443                         slab_unlock(page);
1444                         stat(s, FREE_SLAB);
1445                         discard_slab(s, page);
1446                 }
1447         }
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Remove the cpu slab
1452  */
1453 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1454 {
1455         struct page *page = c->page;
1456         int tail = 1;
1457
1458         if (page->freelist)
1459                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1460         /*
1461          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1462          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1463          * to occur.
1464          */
1465         while (unlikely(c->freelist)) {
1466                 void **object;
1467
1468                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1469
1470                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1471                 object = c->freelist;
1472                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1473
1474                 /* And put onto the regular freelist */
1475                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1476                 page->freelist = object;
1477                 page->inuse--;
1478         }
1479         c->page = NULL;
1480         unfreeze_slab(s, page, tail);
1481 }
1482
1483 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1484 {
1485         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1486         slab_lock(c->page);
1487         deactivate_slab(s, c);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Flush cpu slab.
1492  *
1493  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1494  */
1495 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1496 {
1497         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1498
1499         if (likely(c && c->page))
1500                 flush_slab(s, c);
1501 }
1502
1503 static void flush_cpu_slab(void *d)
1504 {
1505         struct kmem_cache *s = d;
1506
1507         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1508 }
1509
1510 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1511 {
1512         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1517  * locality expectations.
1518  */
1519 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1520 {
1521 #ifdef CONFIG_NUMA
1522         if (node != -1 && c->node != node)
1523                 return 0;
1524 #endif
1525         return 1;
1526 }
1527
1528 static int count_free(struct page *page)
1529 {
1530         return page->objects - page->inuse;
1531 }
1532
1533 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1534                                         int (*get_count)(struct page *))
1535 {
1536         unsigned long flags;
1537         unsigned long x = 0;
1538         struct page *page;
1539
1540         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1541         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1542                 x += get_count(page);
1543         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1544         return x;
1545 }
1546
1547 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1548 {
1549 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1550         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1551 #else
1552         return 0;
1553 #endif
1554 }
1555
1556 static noinline void
1557 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1558 {
1559         int node;
1560
1561         printk(KERN_WARNING
1562                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1563                 nid, gfpflags);
1564         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1565                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1566                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1567
1568         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1569                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1570                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1571
1572         for_each_online_node(node) {
1573                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1574                 unsigned long nr_slabs;
1575                 unsigned long nr_objs;
1576                 unsigned long nr_free;
1577
1578                 if (!n)
1579                         continue;
1580
1581                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1582                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1583                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1584
1585                 printk(KERN_WARNING
1586                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1587                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1588         }
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1593  * debugging duties.
1594  *
1595  * Interrupts are disabled.
1596  *
1597  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1598  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1599  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1600  *
1601  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1602  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1603  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1604  *
1605  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1606  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1607  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1608  */
1609 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1610                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1611 {
1612         void **object;
1613         struct page *new;
1614
1615         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1616         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1617
1618         if (!c->page)
1619                 goto new_slab;
1620
1621         slab_lock(c->page);
1622         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1623                 goto another_slab;
1624
1625         stat(s, ALLOC_REFILL);
1626
1627 load_freelist:
1628         object = c->page->freelist;
1629         if (unlikely(!object))
1630                 goto another_slab;
1631         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1632                 goto debug;
1633
1634         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1635         c->page->inuse = c->page->objects;
1636         c->page->freelist = NULL;
1637         c->node = page_to_nid(c->page);
1638 unlock_out:
1639         slab_unlock(c->page);
1640         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1641         return object;
1642
1643 another_slab:
1644         deactivate_slab(s, c);
1645
1646 new_slab:
1647         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1648         if (new) {
1649                 c->page = new;
1650                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1651                 goto load_freelist;
1652         }
1653
1654         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1655                 local_irq_enable();
1656
1657         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1658
1659         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1660                 local_irq_disable();
1661
1662         if (new) {
1663                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1664                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1665                 if (c->page)
1666                         flush_slab(s, c);
1667                 slab_lock(new);
1668                 __SetPageSlubFrozen(new);
1669                 c->page = new;
1670                 goto load_freelist;
1671         }
1672         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1673                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1674         return NULL;
1675 debug:
1676         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1677                 goto another_slab;
1678
1679         c->page->inuse++;
1680         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1681         c->node = -1;
1682         goto unlock_out;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1687  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1688  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1689  *
1690  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1691  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1692  *
1693  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1694  */
1695 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1696                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1697 {
1698         void **object;
1699         struct kmem_cache_cpu *c;
1700         unsigned long flags;
1701
1702         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1703
1704         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1705         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1706
1707         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1708                 return NULL;
1709
1710         local_irq_save(flags);
1711         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1712         object = c->freelist;
1713         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1714
1715                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1716
1717         else {
1718                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1719                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1720         }
1721         local_irq_restore(flags);
1722
1723         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1724                 memset(object, 0, s->objsize);
1725
1726         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1727         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1728
1729         return object;
1730 }
1731
1732 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1733 {
1734         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1735
1736         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1737
1738         return ret;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1741
1742 #ifdef CONFIG_TRACING
1743 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1744 {
1745         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1748 #endif
1749
1750 #ifdef CONFIG_NUMA
1751 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1752 {
1753         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1754
1755         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1756                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1757
1758         return ret;
1759 }
1760 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1761 #endif
1762
1763 #ifdef CONFIG_TRACING
1764 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1765                                     gfp_t gfpflags,
1766                                     int node)
1767 {
1768         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1771 #endif
1772
1773 /*
1774  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1775  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1776  *
1777  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1778  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1779  * handling required then we can return immediately.
1780  */
1781 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1782                         void *x, unsigned long addr)
1783 {
1784         void *prior;
1785         void **object = (void *)x;
1786
1787         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1788         slab_lock(page);
1789
1790         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1791                 goto debug;
1792
1793 checks_ok:
1794         prior = page->freelist;
1795         set_freepointer(s, object, prior);
1796         page->freelist = object;
1797         page->inuse--;
1798
1799         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1800                 stat(s, FREE_FROZEN);
1801                 goto out_unlock;
1802         }
1803
1804         if (unlikely(!page->inuse))
1805                 goto slab_empty;
1806
1807         /*
1808          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1809          * then add it.
1810          */
1811         if (unlikely(!prior)) {
1812                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1813                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1814         }
1815
1816 out_unlock:
1817         slab_unlock(page);
1818         return;
1819
1820 slab_empty:
1821         if (prior) {
1822                 /*
1823                  * Slab still on the partial list.
1824                  */
1825                 remove_partial(s, page);
1826                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1827         }
1828         slab_unlock(page);
1829         stat(s, FREE_SLAB);
1830         discard_slab(s, page);
1831         return;
1832
1833 debug:
1834         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1835                 goto out_unlock;
1836         goto checks_ok;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1841  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1842  *
1843  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1844  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1845  * the item before.
1846  *
1847  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1848  * with all sorts of special processing.
1849  */
1850 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1851                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1852 {
1853         void **object = (void *)x;
1854         struct kmem_cache_cpu *c;
1855         unsigned long flags;
1856
1857         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1858         local_irq_save(flags);
1859         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1860         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1861         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1862         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1863                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1864         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1865                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1866                 c->freelist = object;
1867                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1868         } else
1869                 __slab_free(s, page, x, addr);
1870
1871         local_irq_restore(flags);
1872 }
1873
1874 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1875 {
1876         struct page *page;
1877
1878         page = virt_to_head_page(x);
1879
1880         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1881
1882         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1885
1886 /* Figure out on which slab page the object resides */
1887 static struct page *get_object_page(const void *x)
1888 {
1889         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1890
1891         if (!PageSlab(page))
1892                 return NULL;
1893
1894         return page;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1899  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1900  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1901  * another.
1902  *
1903  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1904  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1905  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1906  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1907  * locking overhead.
1908  */
1909
1910 /*
1911  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1912  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1913  * and increases the number of allocations possible without having to
1914  * take the list_lock.
1915  */
1916 static int slub_min_order;
1917 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1918 static int slub_min_objects;
1919
1920 /*
1921  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1922  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1923  */
1924 static int slub_nomerge;
1925
1926 /*
1927  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1928  *
1929  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1930  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1931  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1932  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1933  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1934  * would be wasted.
1935  *
1936  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1937  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1938  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1939  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1940  *
1941  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1942  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1943  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1944  * of space in favor of a small page order.
1945  *
1946  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1947  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1948  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1949  * the smallest order which will fit the object.
1950  */
1951 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1952                                 int max_order, int fract_leftover)
1953 {
1954         int order;
1955         int rem;
1956         int min_order = slub_min_order;
1957
1958         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1959                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1960
1961         for (order = max(min_order,
1962                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1963                         order <= max_order; order++) {
1964
1965                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1966
1967                 if (slab_size < min_objects * size)
1968                         continue;
1969
1970                 rem = slab_size % size;
1971
1972                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1973                         break;
1974
1975         }
1976
1977         return order;
1978 }
1979
1980 static inline int calculate_order(int size)
1981 {
1982         int order;
1983         int min_objects;
1984         int fraction;
1985         int max_objects;
1986
1987         /*
1988          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1989          * works by first attempting to generate a layout with
1990          * the best configuration and backing off gradually.
1991          *
1992          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1993          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1994          */
1995         min_objects = slub_min_objects;
1996         if (!min_objects)
1997                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1998         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1999         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2000
2001         while (min_objects > 1) {
2002                 fraction = 16;
2003                 while (fraction >= 4) {
2004                         order = slab_order(size, min_objects,
2005                                                 slub_max_order, fraction);
2006                         if (order <= slub_max_order)
2007                                 return order;
2008                         fraction /= 2;
2009                 }
2010                 min_objects--;
2011         }
2012
2013         /*
2014          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2015          * lets see if we can place a single object there.
2016          */
2017         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2018         if (order <= slub_max_order)
2019                 return order;
2020
2021         /*
2022          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2023          */
2024         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2025         if (order < MAX_ORDER)
2026                 return order;
2027         return -ENOSYS;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2032  */
2033 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2034                 unsigned long align, unsigned long size)
2035 {
2036         /*
2037          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2038          * suggestion if the object is sufficiently large.
2039          *
2040          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2041          * alignment though. If that is greater then use it.
2042          */
2043         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2044                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2045                 while (size <= ralign / 2)
2046                         ralign /= 2;
2047                 align = max(align, ralign);
2048         }
2049
2050         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2051                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2052
2053         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2054 }
2055
2056 static void
2057 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2058 {
2059         n->nr_partial = 0;
2060         spin_lock_init(&n->list_lock);
2061         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2062 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2063         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2064         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2065         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2066 #endif
2067 }
2068
2069 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2070
2071 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2072 {
2073         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2074                 /*
2075                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2076                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2077                  */
2078                 s->cpu_slab = kmalloc_percpu + (s - kmalloc_caches);
2079         else
2080                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2081
2082         if (!s->cpu_slab)
2083                 return 0;
2084
2085         return 1;
2086 }
2087
2088 #ifdef CONFIG_NUMA
2089 /*
2090  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2091  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2092  * possible.
2093  *
2094  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2095  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2096  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2097  */
2098 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2099 {
2100         struct page *page;
2101         struct kmem_cache_node *n;
2102         unsigned long flags;
2103
2104         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2105
2106         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2107
2108         BUG_ON(!page);
2109         if (page_to_nid(page) != node) {
2110                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2111                                 "node %d\n", node);
2112                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2113                                 "in order to be able to continue\n");
2114         }
2115
2116         n = page->freelist;
2117         BUG_ON(!n);
2118         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2119         page->inuse++;
2120         kmalloc_caches->node[node] = n;
2121 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2122         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2123         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2124 #endif
2125         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2126         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2127
2128         /*
2129          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2130          * so even though there cannot be a race this early in
2131          * the boot sequence, we still disable irqs.
2132          */
2133         local_irq_save(flags);
2134         add_partial(n, page, 0);
2135         local_irq_restore(flags);
2136 }
2137
2138 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2139 {
2140         int node;
2141
2142         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2143                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2144                 if (n && n != &s->local_node)
2145                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2146                 s->node[node] = NULL;
2147         }
2148 }
2149
2150 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2151 {
2152         int node;
2153         int local_node;
2154
2155         if (slab_state >= UP && (s < kmalloc_caches ||
2156                         s > kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES))
2157                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2158         else
2159                 local_node = 0;
2160
2161         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2162                 struct kmem_cache_node *n;
2163
2164                 if (local_node == node)
2165                         n = &s->local_node;
2166                 else {
2167                         if (slab_state == DOWN) {
2168                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2169                                 continue;
2170                         }
2171                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2172                                                         gfpflags, node);
2173
2174                         if (!n) {
2175                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2176                                 return 0;
2177                         }
2178
2179                 }
2180                 s->node[node] = n;
2181                 init_kmem_cache_node(n, s);
2182         }
2183         return 1;
2184 }
2185 #else
2186 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2187 {
2188 }
2189
2190 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2191 {
2192         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2193         return 1;
2194 }
2195 #endif
2196
2197 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2198 {
2199         if (min < MIN_PARTIAL)
2200                 min = MIN_PARTIAL;
2201         else if (min > MAX_PARTIAL)
2202                 min = MAX_PARTIAL;
2203         s->min_partial = min;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2208  * a slab object.
2209  */
2210 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2211 {
2212         unsigned long flags = s->flags;
2213         unsigned long size = s->objsize;
2214         unsigned long align = s->align;
2215         int order;
2216
2217         /*
2218          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2219          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2220          * the possible location of the free pointer.
2221          */
2222         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2223
2224 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2225         /*
2226          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2227          * the slab may touch the object after free or before allocation
2228          * then we should never poison the object itself.
2229          */
2230         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2231                         !s->ctor)
2232                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2233         else
2234                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2235
2236
2237         /*
2238          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2239          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2240          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2241          */
2242         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2243                 size += sizeof(void *);
2244 #endif
2245
2246         /*
2247          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2248          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2249          */
2250         s->inuse = size;
2251
2252         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2253                 s->ctor)) {
2254                 /*
2255                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2256                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2257                  * kmem_cache_free.
2258                  *
2259                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2260                  * destructor or are poisoning the objects.
2261                  */
2262                 s->offset = size;
2263                 size += sizeof(void *);
2264         }
2265
2266 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2267         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2268                 /*
2269                  * Need to store information about allocs and frees after
2270                  * the object.
2271                  */
2272                 size += 2 * sizeof(struct track);
2273
2274         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2275                 /*
2276                  * Add some empty padding so that we can catch
2277                  * overwrites from earlier objects rather than let
2278                  * tracking information or the free pointer be
2279                  * corrupted if a user writes before the start
2280                  * of the object.
2281                  */
2282                 size += sizeof(void *);
2283 #endif
2284
2285         /*
2286          * Determine the alignment based on various parameters that the
2287          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2288          * on bootup.
2289          */
2290         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2291         s->align = align;
2292
2293         /*
2294          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2295          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2296          * each object to conform to the alignment.
2297          */
2298         size = ALIGN(size, align);
2299         s->size = size;
2300         if (forced_order >= 0)
2301                 order = forced_order;
2302         else
2303                 order = calculate_order(size);
2304
2305         if (order < 0)
2306                 return 0;
2307
2308         s->allocflags = 0;
2309         if (order)
2310                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2311
2312         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2313                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2314
2315         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2316                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2317
2318         /*
2319          * Determine the number of objects per slab
2320          */
2321         s->oo = oo_make(order, size);
2322         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2323         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2324                 s->max = s->oo;
2325
2326         return !!oo_objects(s->oo);
2327
2328 }
2329
2330 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2331                 const char *name, size_t size,
2332                 size_t align, unsigned long flags,
2333                 void (*ctor)(void *))
2334 {
2335         memset(s, 0, kmem_size);
2336         s->name = name;
2337         s->ctor = ctor;
2338         s->objsize = size;
2339         s->align = align;
2340         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2341
2342         if (!calculate_sizes(s, -1))
2343                 goto error;
2344         if (disable_higher_order_debug) {
2345                 /*
2346                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2347                  * order increased.
2348                  */
2349                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2350                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2351                         s->offset = 0;
2352                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2353                                 goto error;
2354                 }
2355         }
2356
2357         /*
2358          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2359          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2360          */
2361         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2362         s->refcount = 1;
2363 #ifdef CONFIG_NUMA
2364         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2365 #endif
2366         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2367                 goto error;
2368
2369         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2370                 return 1;
2371
2372         free_kmem_cache_nodes(s);
2373 error:
2374         if (flags & SLAB_PANIC)
2375                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2376                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2377                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2378                         s->offset, flags);
2379         return 0;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Check if a given pointer is valid
2384  */
2385 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2386 {
2387         struct page *page;
2388
2389         page = get_object_page(object);
2390
2391         if (!page || s != page->slab)
2392                 /* No slab or wrong slab */
2393                 return 0;
2394
2395         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2396                 return 0;
2397
2398         /*
2399          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2400          * But this would be too expensive and it seems that the main
2401          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2402          * to a certain slab.
2403          */
2404         return 1;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2407
2408 /*
2409  * Determine the size of a slab object
2410  */
2411 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2412 {
2413         return s->objsize;
2414 }
2415 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2416
2417 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2418 {
2419         return s->name;
2420 }
2421 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2422
2423 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2424                                                         const char *text)
2425 {
2426 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2427         void *addr = page_address(page);
2428         void *p;
2429         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2430
2431         bitmap_zero(map, page->objects);
2432         slab_err(s, page, "%s", text);
2433         slab_lock(page);
2434         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2435                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2436
2437         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2438
2439                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2440                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2441                                                         p, p - addr);
2442                         print_tracking(s, p);
2443                 }
2444         }
2445         slab_unlock(page);
2446 #endif
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2451  */
2452 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2453 {
2454         unsigned long flags;
2455         struct page *page, *h;
2456
2457         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2458         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2459                 if (!page->inuse) {
2460                         list_del(&page->lru);
2461                         discard_slab(s, page);
2462                         n->nr_partial--;
2463                 } else {
2464                         list_slab_objects(s, page,
2465                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2466                 }
2467         }
2468         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Release all resources used by a slab cache.
2473  */
2474 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2475 {
2476         int node;
2477
2478         flush_all(s);
2479         free_percpu(s->cpu_slab);
2480         /* Attempt to free all objects */
2481         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2482                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2483
2484                 free_partial(s, n);
2485                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2486                         return 1;
2487         }
2488         free_kmem_cache_nodes(s);
2489         return 0;
2490 }
2491
2492 /*
2493  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2494  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2495  */
2496 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2497 {
2498         down_write(&slub_lock);
2499         s->refcount--;
2500         if (!s->refcount) {
2501                 list_del(&s->list);
2502                 up_write(&slub_lock);
2503                 if (kmem_cache_close(s)) {
2504                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2505                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2506                         dump_stack();
2507                 }
2508                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2509                         rcu_barrier();
2510                 sysfs_slab_remove(s);
2511         } else
2512                 up_write(&slub_lock);
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2515
2516 /********************************************************************
2517  *              Kmalloc subsystem
2518  *******************************************************************/
2519
2520 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2521 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2522
2523 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2524 {
2525         get_option(&str, &slub_min_order);
2526
2527         return 1;
2528 }
2529
2530 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2531
2532 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2533 {
2534         get_option(&str, &slub_max_order);
2535         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2536
2537         return 1;
2538 }
2539
2540 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2541
2542 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2543 {
2544         get_option(&str, &slub_min_objects);
2545
2546         return 1;
2547 }
2548
2549 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2550
2551 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2552 {
2553         slub_nomerge = 1;
2554         return 1;
2555 }
2556
2557 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2558
2559 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2560                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2561 {
2562         unsigned int flags = 0;
2563
2564         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2565                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2566
2567         /*
2568          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2569          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2570          */
2571         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2572                                                                 flags, NULL))
2573                 goto panic;
2574
2575         list_add(&s->list, &slab_caches);
2576
2577         if (sysfs_slab_add(s))
2578                 goto panic;
2579         return s;
2580
2581 panic:
2582         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2583 }
2584
2585 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2586 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2587
2588 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2589 {
2590         struct kmem_cache *s;
2591
2592         down_write(&slub_lock);
2593         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2594                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2595                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2596                         sysfs_slab_add(s);
2597                 }
2598         }
2599         up_write(&slub_lock);
2600 }
2601
2602 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2603
2604 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2605 {
2606         struct kmem_cache *s;
2607         char *text;
2608         size_t realsize;
2609         unsigned long slabflags;
2610         int i;
2611
2612         s = kmalloc_caches_dma[index];
2613         if (s)
2614                 return s;
2615
2616         /* Dynamically create dma cache */
2617         if (flags & __GFP_WAIT)
2618                 down_write(&slub_lock);
2619         else {
2620                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2621                         goto out;
2622         }
2623
2624         if (kmalloc_caches_dma[index])
2625                 goto unlock_out;
2626
2627         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2628         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2629                          (unsigned int)realsize);
2630
2631         s = NULL;
2632         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2633                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2634                         break;
2635
2636         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2637         s = kmalloc_caches + i;
2638
2639         /*
2640          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2641          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2642          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2643          * adding all existing slabs to sysfs.
2644          */
2645         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2646         if (slab_state >= SYSFS)
2647                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2648
2649         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2650                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2651                 s->size = 0;
2652                 kfree(text);
2653                 goto unlock_out;
2654         }
2655
2656         list_add(&s->list, &slab_caches);
2657         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2658
2659         if (slab_state >= SYSFS)
2660                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2661
2662 unlock_out:
2663         up_write(&slub_lock);
2664 out:
2665         return kmalloc_caches_dma[index];
2666 }
2667 #endif
2668
2669 /*
2670  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2671  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2672  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2673  * fls.
2674  */
2675 static s8 size_index[24] = {
2676         3,      /* 8 */
2677         4,      /* 16 */
2678         5,      /* 24 */
2679         5,      /* 32 */
2680         6,      /* 40 */
2681         6,      /* 48 */
2682         6,      /* 56 */
2683         6,      /* 64 */
2684         1,      /* 72 */
2685         1,      /* 80 */
2686         1,      /* 88 */
2687         1,      /* 96 */
2688         7,      /* 104 */
2689         7,      /* 112 */
2690         7,      /* 120 */
2691         7,      /* 128 */
2692         2,      /* 136 */
2693         2,      /* 144 */
2694         2,      /* 152 */
2695         2,      /* 160 */
2696         2,      /* 168 */
2697         2,      /* 176 */
2698         2,      /* 184 */
2699         2       /* 192 */
2700 };
2701
2702 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2703 {
2704         return (bytes - 1) / 8;
2705 }
2706
2707 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2708 {
2709         int index;
2710
2711         if (size <= 192) {
2712                 if (!size)
2713                         return ZERO_SIZE_PTR;
2714
2715                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2716         } else
2717                 index = fls(size - 1);
2718
2719 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2720         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2721                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2722
2723 #endif
2724         return &kmalloc_caches[index];
2725 }
2726
2727 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2728 {
2729         struct kmem_cache *s;
2730         void *ret;
2731
2732         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2733                 return kmalloc_large(size, flags);
2734
2735         s = get_slab(size, flags);
2736
2737         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2738                 return s;
2739
2740         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2741
2742         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2743
2744         return ret;
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2747
2748 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2749 {
2750         struct page *page;
2751         void *ptr = NULL;
2752
2753         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2754         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2755         if (page)
2756                 ptr = page_address(page);
2757
2758         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2759         return ptr;
2760 }
2761
2762 #ifdef CONFIG_NUMA
2763 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2764 {
2765         struct kmem_cache *s;
2766         void *ret;
2767
2768         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2769                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2770
2771                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2772                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2773                                    flags, node);
2774
2775                 return ret;
2776         }
2777
2778         s = get_slab(size, flags);
2779
2780         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2781                 return s;
2782
2783         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2784
2785         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2786
2787         return ret;
2788 }
2789 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2790 #endif
2791
2792 size_t ksize(const void *object)
2793 {
2794         struct page *page;
2795         struct kmem_cache *s;
2796
2797         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2798                 return 0;
2799
2800         page = virt_to_head_page(object);
2801
2802         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2803                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2804                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2805         }
2806         s = page->slab;
2807
2808 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2809         /*
2810          * Debugging requires use of the padding between object
2811          * and whatever may come after it.
2812          */
2813         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2814                 return s->objsize;
2815
2816 #endif
2817         /*
2818          * If we have the need to store the freelist pointer
2819          * back there or track user information then we can
2820          * only use the space before that information.
2821          */
2822         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2823                 return s->inuse;
2824         /*
2825          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2826          */
2827         return s->size;
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2830
2831 void kfree(const void *x)
2832 {
2833         struct page *page;
2834         void *object = (void *)x;
2835
2836         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2837
2838         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2839                 return;
2840
2841         page = virt_to_head_page(x);
2842         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2843                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2844                 kmemleak_free(x);
2845                 put_page(page);
2846                 return;
2847         }
2848         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2851
2852 /*
2853  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2854  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2855  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2856  * and thus they can be removed from the partial lists.
2857  *
2858  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2859  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2860  * are freed in them.
2861  */
2862 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2863 {
2864         int node;
2865         int i;
2866         struct kmem_cache_node *n;
2867         struct page *page;
2868         struct page *t;
2869         int objects = oo_objects(s->max);
2870         struct list_head *slabs_by_inuse =
2871                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2872         unsigned long flags;
2873
2874         if (!slabs_by_inuse)
2875                 return -ENOMEM;
2876
2877         flush_all(s);
2878         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2879                 n = get_node(s, node);
2880
2881                 if (!n->nr_partial)
2882                         continue;
2883
2884                 for (i = 0; i < objects; i++)
2885                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2886
2887                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2888
2889                 /*
2890                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2891                  *
2892                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2893                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2894                  */
2895                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2896                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2897                                 /*
2898                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2899                                  * may have freed the last object and be
2900                                  * waiting to release the slab.
2901                                  */
2902                                 list_del(&page->lru);
2903                                 n->nr_partial--;
2904                                 slab_unlock(page);
2905                                 discard_slab(s, page);
2906                         } else {
2907                                 list_move(&page->lru,
2908                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2909                         }
2910                 }
2911
2912                 /*
2913                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2914                  * first and the least used slabs at the end.
2915                  */
2916                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2917                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2918
2919                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2920         }
2921
2922         kfree(slabs_by_inuse);
2923         return 0;
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2926
2927 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2928 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2929 {
2930         struct kmem_cache *s;
2931
2932         down_read(&slub_lock);
2933         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2934                 kmem_cache_shrink(s);
2935         up_read(&slub_lock);
2936
2937         return 0;
2938 }
2939
2940 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2941 {
2942         struct kmem_cache_node *n;
2943         struct kmem_cache *s;
2944         struct memory_notify *marg = arg;
2945         int offline_node;
2946
2947         offline_node = marg->status_change_nid;
2948
2949         /*
2950          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2951          * for it yet.
2952          */
2953         if (offline_node < 0)
2954                 return;
2955
2956         down_read(&slub_lock);
2957         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2958                 n = get_node(s, offline_node);
2959                 if (n) {
2960                         /*
2961                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2962                          * that is going down. We were unable to free them,
2963                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2964                          * callback. So, we must fail.
2965                          */
2966                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2967
2968                         s->node[offline_node] = NULL;
2969                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2970                 }
2971         }
2972         up_read(&slub_lock);
2973 }
2974
2975 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2976 {
2977         struct kmem_cache_node *n;
2978         struct kmem_cache *s;
2979         struct memory_notify *marg = arg;
2980         int nid = marg->status_change_nid;
2981         int ret = 0;
2982
2983         /*
2984          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2985          * already created. Nothing to do.
2986          */
2987         if (nid < 0)
2988                 return 0;
2989
2990         /*
2991          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2992          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2993          * online.
2994          */
2995         down_read(&slub_lock);
2996         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2997                 /*
2998                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2999                  *      since memory is not yet available from the node that
3000                  *      is brought up.
3001                  */
3002                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
3003                 if (!n) {
3004                         ret = -ENOMEM;
3005                         goto out;
3006                 }
3007                 init_kmem_cache_node(n, s);
3008                 s->node[nid] = n;
3009         }
3010 out:
3011         up_read(&slub_lock);
3012         return ret;
3013 }
3014
3015 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3016                                 unsigned long action, void *arg)
3017 {
3018         int ret = 0;
3019
3020         switch (action) {
3021         case MEM_GOING_ONLINE:
3022                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3023                 break;
3024         case MEM_GOING_OFFLINE:
3025                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3026                 break;
3027         case MEM_OFFLINE:
3028         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3029                 slab_mem_offline_callback(arg);
3030                 break;
3031         case MEM_ONLINE:
3032         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3033                 break;
3034         }
3035         if (ret)
3036                 ret = notifier_from_errno(ret);
3037         else
3038                 ret = NOTIFY_OK;
3039         return ret;
3040 }
3041
3042 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3043
3044 /********************************************************************
3045  *                      Basic setup of slabs
3046  *******************************************************************/
3047
3048 void __init kmem_cache_init(void)
3049 {
3050         int i;
3051         int caches = 0;
3052
3053 #ifdef CONFIG_NUMA
3054         /*
3055          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3056          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3057          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3058          */
3059         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3060                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3061         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3062         caches++;
3063
3064         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3065 #endif
3066
3067         /* Able to allocate the per node structures */
3068         slab_state = PARTIAL;
3069
3070         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3071         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3072                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3073                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3074                 caches++;
3075         }
3076         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3077                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3078                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3079                 caches++;
3080         }
3081
3082         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3083                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3084                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3085                 caches++;
3086         }
3087
3088
3089         /*
3090          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3091          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3092          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3093          *
3094          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3095          * handle the index determination for the smaller caches.
3096          *
3097          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3098          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3099          */
3100         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3101                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3102
3103         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3104                 int elem = size_index_elem(i);
3105                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3106                         break;
3107                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3108         }
3109
3110         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3111                 /*
3112                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3113                  * is 64 byte.
3114                  */
3115                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3116                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3117         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3118                 /*
3119                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3120                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3121                  * instead.
3122                  */
3123                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3124                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3125         }
3126
3127         slab_state = UP;
3128
3129         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3130         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3131                 kmalloc_caches[i]. name =
3132                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3133
3134 #ifdef CONFIG_SMP
3135         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3136 #endif
3137 #ifdef CONFIG_NUMA
3138         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3139                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3140 #else
3141         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3142 #endif
3143
3144         printk(KERN_INFO
3145                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3146                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3147                 caches, cache_line_size(),
3148                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3149                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3150 }
3151
3152 void __init kmem_cache_init_late(void)
3153 {
3154 }
3155
3156 /*
3157  * Find a mergeable slab cache
3158  */
3159 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3160 {
3161         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3162                 return 1;
3163
3164         if (s->ctor)
3165                 return 1;
3166
3167         /*
3168          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3169          */
3170         if (s->refcount < 0)
3171                 return 1;
3172
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3177                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3178                 void (*ctor)(void *))
3179 {
3180         struct kmem_cache *s;
3181
3182         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3183                 return NULL;
3184
3185         if (ctor)
3186                 return NULL;
3187
3188         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3189         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3190         size = ALIGN(size, align);
3191         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3192
3193         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3194                 if (slab_unmergeable(s))
3195                         continue;
3196
3197                 if (size > s->size)
3198                         continue;
3199
3200                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3201                                 continue;
3202                 /*
3203                  * Check if alignment is compatible.
3204                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3205                  */
3206                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3207                         continue;
3208
3209                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3210                         continue;
3211
3212                 return s;
3213         }
3214         return NULL;
3215 }
3216
3217 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3218                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3219 {
3220         struct kmem_cache *s;
3221
3222         if (WARN_ON(!name))
3223                 return NULL;
3224
3225         down_write(&slub_lock);
3226         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3227         if (s) {
3228                 s->refcount++;
3229                 /*
3230                  * Adjust the object sizes so that we clear
3231                  * the complete object on kzalloc.
3232                  */
3233                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3234                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3235                 up_write(&slub_lock);
3236
3237                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3238                         down_write(&slub_lock);
3239                         s->refcount--;
3240                         up_write(&slub_lock);
3241                         goto err;
3242                 }
3243                 return s;
3244         }
3245
3246         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3247         if (s) {
3248                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3249                                 size, align, flags, ctor)) {
3250                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3251                         up_write(&slub_lock);
3252                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3253                                 down_write(&slub_lock);
3254                                 list_del(&s->list);
3255                                 up_write(&slub_lock);
3256                                 kfree(s);
3257                                 goto err;
3258                         }
3259                         return s;
3260                 }
3261                 kfree(s);
3262         }
3263         up_write(&slub_lock);
3264
3265 err:
3266         if (flags & SLAB_PANIC)
3267                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3268         else
3269                 s = NULL;
3270         return s;
3271 }
3272 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3273
3274 #ifdef CONFIG_SMP
3275 /*
3276  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3277  * necessary.
3278  */
3279 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3280                 unsigned long action, void *hcpu)
3281 {
3282         long cpu = (long)hcpu;
3283         struct kmem_cache *s;
3284         unsigned long flags;
3285
3286         switch (action) {
3287         case CPU_UP_CANCELED:
3288         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3289         case CPU_DEAD:
3290         case CPU_DEAD_FROZEN:
3291                 down_read(&slub_lock);
3292                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3293                         local_irq_save(flags);
3294                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3295                         local_irq_restore(flags);
3296                 }
3297                 up_read(&slub_lock);
3298                 break;
3299         default:
3300                 break;
3301         }
3302         return NOTIFY_OK;
3303 }
3304
3305 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3306         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3307 };
3308
3309 #endif
3310
3311 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3312 {
3313         struct kmem_cache *s;
3314         void *ret;
3315
3316         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3317                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3318
3319         s = get_slab(size, gfpflags);
3320
3321         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3322                 return s;
3323
3324         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3325
3326         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3327         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3328
3329         return ret;
3330 }
3331
3332 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3333                                         int node, unsigned long caller)
3334 {
3335         struct kmem_cache *s;
3336         void *ret;
3337
3338         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3339                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3340
3341         s = get_slab(size, gfpflags);
3342
3343         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3344                 return s;
3345
3346         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3347
3348         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3349         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3350
3351         return ret;
3352 }
3353
3354 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3355 static int count_inuse(struct page *page)
3356 {
3357         return page->inuse;
3358 }
3359
3360 static int count_total(struct page *page)
3361 {
3362         return page->objects;
3363 }
3364
3365 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3366                                                 unsigned long *map)
3367 {
3368         void *p;
3369         void *addr = page_address(page);
3370
3371         if (!check_slab(s, page) ||
3372                         !on_freelist(s, page, NULL))
3373                 return 0;
3374
3375         /* Now we know that a valid freelist exists */
3376         bitmap_zero(map, page->objects);
3377
3378         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3379                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3380                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3381                         return 0;
3382         }
3383
3384         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3385                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3386                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3387                                 return 0;
3388         return 1;
3389 }
3390
3391 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3392                                                 unsigned long *map)
3393 {
3394         if (slab_trylock(page)) {
3395                 validate_slab(s, page, map);
3396                 slab_unlock(page);
3397         } else
3398                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3399                         s->name, page);
3400
3401         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3402                 if (!PageSlubDebug(page))
3403                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3404                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3405         } else {
3406                 if (PageSlubDebug(page))
3407                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3408                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3409         }
3410 }
3411
3412 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3413                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3414 {
3415         unsigned long count = 0;
3416         struct page *page;
3417         unsigned long flags;
3418
3419         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3420
3421         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3422                 validate_slab_slab(s, page, map);
3423                 count++;
3424         }
3425         if (count != n->nr_partial)
3426                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3427                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3428
3429         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3430                 goto out;
3431
3432         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3433                 validate_slab_slab(s, page, map);
3434                 count++;
3435         }
3436         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3437                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3438                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3439                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3440
3441 out:
3442         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3443         return count;
3444 }
3445
3446 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3447 {
3448         int node;
3449         unsigned long count = 0;
3450         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3451                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3452
3453         if (!map)
3454                 return -ENOMEM;
3455
3456         flush_all(s);
3457         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3458                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3459
3460                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3461         }
3462         kfree(map);
3463         return count;
3464 }
3465
3466 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3467 static void resiliency_test(void)
3468 {
3469         u8 *p;
3470
3471         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3472         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3473         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3474
3475         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3476         p[16] = 0x12;
3477         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3478                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3479
3480         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3481
3482         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3483         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3484         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3485         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3486                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3487         printk(KERN_ERR
3488                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3489
3490         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3491         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3492         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3493         *p = 0x56;
3494         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3495                                                                         p);
3496         printk(KERN_ERR
3497                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3498         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3499
3500         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3501         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3502         kfree(p);
3503         *p = 0x78;
3504         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3505         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3506
3507         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3508         kfree(p);
3509         p[50] = 0x9a;
3510         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3511                         p);
3512         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3513
3514         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3515         kfree(p);
3516         p[512] = 0xab;
3517         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3518         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3519 }
3520 #else
3521 static void resiliency_test(void) {};
3522 #endif
3523
3524 /*
3525  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3526  * and freed.
3527  */
3528
3529 struct location {
3530         unsigned long count;
3531         unsigned long addr;
3532         long long sum_time;
3533         long min_time;
3534         long max_time;
3535         long min_pid;
3536         long max_pid;
3537         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3538         nodemask_t nodes;
3539 };
3540
3541 struct loc_track {
3542         unsigned long max;
3543         unsigned long count;
3544         struct location *loc;
3545 };
3546
3547 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3548 {
3549         if (t->max)
3550                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3551                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3552 }
3553
3554 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3555 {
3556         struct location *l;
3557         int order;
3558
3559         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3560
3561         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3562         if (!l)
3563                 return 0;
3564
3565         if (t->count) {
3566                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3567                 free_loc_track(t);
3568         }
3569         t->max = max;
3570         t->loc = l;
3571         return 1;
3572 }
3573
3574 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3575                                 const struct track *track)
3576 {
3577         long start, end, pos;
3578         struct location *l;
3579         unsigned long caddr;
3580         unsigned long age = jiffies - track->when;
3581
3582         start = -1;
3583         end = t->count;
3584
3585         for ( ; ; ) {
3586                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3587
3588                 /*
3589                  * There is nothing at "end". If we end up there
3590                  * we need to add something to before end.
3591                  */
3592                 if (pos == end)
3593                         break;
3594
3595                 caddr = t->loc[pos].addr;
3596                 if (track->addr == caddr) {
3597
3598                         l = &t->loc[pos];
3599                         l->count++;
3600                         if (track->when) {
3601                                 l->sum_time += age;
3602                                 if (age < l->min_time)
3603                                         l->min_time = age;
3604                                 if (age > l->max_time)
3605                                         l->max_time = age;
3606
3607                                 if (track->pid < l->min_pid)
3608                                         l->min_pid = track->pid;
3609                                 if (track->pid > l->max_pid)
3610                                         l->max_pid = track->pid;
3611
3612                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3613                                                 to_cpumask(l->cpus));
3614                         }
3615                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3616                         return 1;
3617                 }
3618
3619                 if (track->addr < caddr)
3620                         end = pos;
3621                 else
3622                         start = pos;
3623         }
3624
3625         /*
3626          * Not found. Insert new tracking element.
3627          */
3628         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3629                 return 0;
3630
3631         l = t->loc + pos;
3632         if (pos < t->count)
3633                 memmove(l + 1, l,
3634                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3635         t->count++;
3636         l->count = 1;
3637         l->addr = track->addr;
3638         l->sum_time = age;
3639         l->min_time = age;
3640         l->max_time = age;
3641         l->min_pid = track->pid;
3642         l->max_pid = track->pid;
3643         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3644         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3645         nodes_clear(l->nodes);
3646         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3647         return 1;
3648 }
3649
3650 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3651                 struct page *page, enum track_item alloc)
3652 {
3653         void *addr = page_address(page);
3654         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3655         void *p;
3656
3657         bitmap_zero(map, page->objects);
3658         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3659                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3660
3661         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3662                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3663                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3664 }
3665
3666 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3667                                         enum track_item alloc)
3668 {
3669         int len = 0;
3670         unsigned long i;
3671         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3672         int node;
3673
3674         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3675                         GFP_TEMPORARY))
3676                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3677
3678         /* Push back cpu slabs */
3679         flush_all(s);
3680
3681         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3682                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3683                 unsigned long flags;
3684                 struct page *page;
3685
3686                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3687                         continue;
3688
3689                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3690                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3691                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3692                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3693                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3694                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3695         }
3696
3697         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3698                 struct location *l = &t.loc[i];
3699
3700                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3701                         break;
3702                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3703
3704                 if (l->addr)
3705                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3706                 else
3707                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3708
3709                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3710                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3711                                 l->min_time,
3712                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3713                                 l->max_time);
3714                 } else
3715                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3716                                 l->min_time);
3717
3718                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3719                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3720                                 l->min_pid, l->max_pid);
3721                 else
3722                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3723                                 l->min_pid);
3724
3725                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3726                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3727                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3728                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3729                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3730                                                  to_cpumask(l->cpus));
3731                 }
3732
3733                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3734                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3735                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3736                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3737                                         l->nodes);
3738                 }
3739
3740                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3741         }
3742
3743         free_loc_track(&t);
3744         if (!t.count)
3745                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3746         return len;
3747 }
3748
3749 enum slab_stat_type {
3750         SL_ALL,                 /* All slabs */
3751         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3752         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3753         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3754         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3755 };
3756
3757 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3758 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3759 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3760 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3761 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3762
3763 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3764                             char *buf, unsigned long flags)
3765 {
3766         unsigned long total = 0;
3767         int node;
3768         int x;
3769         unsigned long *nodes;
3770         unsigned long *per_cpu;
3771
3772         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3773         if (!nodes)
3774                 return -ENOMEM;
3775         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3776
3777         if (flags & SO_CPU) {
3778                 int cpu;
3779
3780                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3781                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3782
3783                         if (!c || c->node < 0)
3784                                 continue;
3785
3786                         if (c->page) {
3787                                         if (flags & SO_TOTAL)
3788                                                 x = c->page->objects;
3789                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3790                                         x = c->page->inuse;
3791                                 else
3792                                         x = 1;
3793
3794                                 total += x;
3795                                 nodes[c->node] += x;
3796                         }
3797                         per_cpu[c->node]++;
3798                 }
3799         }
3800
3801         if (flags & SO_ALL) {
3802                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3803                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3804
3805                 if (flags & SO_TOTAL)
3806                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3807                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3808                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3809                                 count_partial(n, count_free);
3810
3811                         else
3812                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3813                         total += x;
3814                         nodes[node] += x;
3815                 }
3816
3817         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3818                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3819                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3820
3821                         if (flags & SO_TOTAL)
3822                                 x = count_partial(n, count_total);
3823                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3824                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3825                         else
3826                                 x = n->nr_partial;
3827                         total += x;
3828                         nodes[node] += x;
3829                 }
3830         }
3831         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3832 #ifdef CONFIG_NUMA
3833         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3834                 if (nodes[node])
3835                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3836                                         node, nodes[node]);
3837 #endif
3838         kfree(nodes);
3839         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3840 }
3841
3842 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3843 {
3844         int node;
3845
3846         for_each_online_node(node) {
3847                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3848
3849                 if (!n)
3850                         continue;
3851
3852                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3853                         return 1;
3854         }
3855         return 0;
3856 }
3857
3858 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3859 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3860
3861 struct slab_attribute {
3862         struct attribute attr;
3863         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3864         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3865 };
3866
3867 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3868         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3869
3870 #define SLAB_ATTR(_name) \
3871         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3872         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3873
3874 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3875 {
3876         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3877 }
3878 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3879
3880 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3881 {
3882         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3883 }
3884 SLAB_ATTR_RO(align);
3885
3886 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3887 {
3888         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3891
3892 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3897
3898 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3899                                 const char *buf, size_t length)
3900 {
3901         unsigned long order;
3902         int err;
3903
3904         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3905         if (err)
3906                 return err;
3907
3908         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3909                 return -EINVAL;
3910
3911         calculate_sizes(s, order);
3912         return length;
3913 }
3914
3915 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3916 {
3917         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3918 }
3919 SLAB_ATTR(order);
3920
3921 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3922 {
3923         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3924 }
3925
3926 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3927                                  size_t length)
3928 {
3929         unsigned long min;
3930         int err;
3931
3932         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3933         if (err)
3934                 return err;
3935
3936         set_min_partial(s, min);
3937         return length;
3938 }
3939 SLAB_ATTR(min_partial);
3940
3941 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3942 {
3943         if (s->ctor) {
3944                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3945
3946                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3947         }
3948         return 0;
3949 }
3950 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3951
3952 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3953 {
3954         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3955 }
3956 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3957
3958 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3959 {
3960         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3963
3964 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3967 }
3968 SLAB_ATTR_RO(partial);
3969
3970 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3975
3976 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3977 {
3978         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3979 }
3980 SLAB_ATTR_RO(objects);
3981
3982 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3983 {
3984         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3985 }
3986 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3987
3988 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3989 {
3990         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3991 }
3992 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3993
3994 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3995 {
3996         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3997 }
3998
3999 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4000                                 const char *buf, size_t length)
4001 {
4002         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4003         if (buf[0] == '1')
4004                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4005         return length;
4006 }
4007 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4008
4009 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4010 {
4011         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4012 }
4013
4014 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4015                                                         size_t length)
4016 {
4017         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4018         if (buf[0] == '1')
4019                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4020         return length;
4021 }
4022 SLAB_ATTR(trace);
4023
4024 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4025 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4026 {
4027         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4028 }
4029
4030 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4031                                                         size_t length)
4032 {
4033         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4034         if (buf[0] == '1')
4035                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4036         return length;
4037 }
4038 SLAB_ATTR(failslab);
4039 #endif
4040
4041 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4042 {
4043         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4044 }
4045
4046 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4047                                 const char *buf, size_t length)
4048 {
4049         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4050         if (buf[0] == '1')
4051                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4052         return length;
4053 }
4054 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4055
4056 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4057 {
4058         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4059 }
4060 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4061
4062 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4063 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4064 {
4065         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4066 }
4067 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4068 #endif
4069
4070 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4071 {
4072         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4073 }
4074 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4075
4076 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4077 {
4078         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4079 }
4080
4081 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4082                                 const char *buf, size_t length)
4083 {
4084         if (any_slab_objects(s))
4085                 return -EBUSY;
4086
4087         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4088         if (buf[0] == '1')
4089                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4090         calculate_sizes(s, -1);
4091         return length;
4092 }
4093 SLAB_ATTR(red_zone);
4094
4095 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4096 {
4097         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4098 }
4099
4100 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4101                                 const char *buf, size_t length)
4102 {
4103         if (any_slab_objects(s))
4104                 return -EBUSY;
4105
4106         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4107         if (buf[0] == '1')
4108                 s->flags |= SLAB_POISON;
4109         calculate_sizes(s, -1);
4110         return length;
4111 }
4112 SLAB_ATTR(poison);
4113
4114 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4115 {
4116         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4117 }
4118
4119 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4120                                 const char *buf, size_t length)
4121 {
4122         if (any_slab_objects(s))
4123                 return -EBUSY;
4124
4125         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4126         if (buf[0] == '1')
4127                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4128         calculate_sizes(s, -1);
4129         return length;
4130 }
4131 SLAB_ATTR(store_user);
4132
4133 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4134 {
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4139                         const char *buf, size_t length)
4140 {
4141         int ret = -EINVAL;
4142
4143         if (buf[0] == '1') {
4144                 ret = validate_slab_cache(s);
4145                 if (ret >= 0)
4146                         ret = length;
4147         }
4148         return ret;
4149 }
4150 SLAB_ATTR(validate);
4151
4152 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4153 {
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4158                         const char *buf, size_t length)
4159 {
4160         if (buf[0] == '1') {
4161                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4162
4163                 if (rc)
4164                         return rc;
4165         } else
4166                 return -EINVAL;
4167         return length;
4168 }
4169 SLAB_ATTR(shrink);
4170
4171 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4172 {
4173         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4174                 return -ENOSYS;
4175         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4176 }
4177 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4178
4179 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4180 {
4181         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4182                 return -ENOSYS;
4183         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4184 }
4185 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4186
4187 #ifdef CONFIG_NUMA
4188 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4189 {
4190         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4191 }
4192
4193 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4194                                 const char *buf, size_t length)
4195 {
4196         unsigned long ratio;
4197         int err;
4198
4199         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4200         if (err)
4201                 return err;
4202
4203         if (ratio <= 100)
4204                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4205
4206         return length;
4207 }
4208 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4209 #endif
4210
4211 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4212 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4213 {
4214         unsigned long sum  = 0;
4215         int cpu;
4216         int len;
4217         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4218
4219         if (!data)
4220                 return -ENOMEM;
4221
4222         for_each_online_cpu(cpu) {
4223                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4224
4225                 data[cpu] = x;
4226                 sum += x;
4227         }
4228
4229         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4230
4231 #ifdef CONFIG_SMP
4232         for_each_online_cpu(cpu) {
4233                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4234                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4235         }
4236 #endif
4237         kfree(data);
4238         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4239 }
4240
4241 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4242 {
4243         int cpu;
4244
4245         for_each_online_cpu(cpu)
4246                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4247 }
4248
4249 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4250 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4251 {                                                               \
4252         return show_stat(s, buf, si);                           \
4253 }                                                               \
4254 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4255                                 const char *buf, size_t length) \
4256 {                                                               \
4257         if (buf[0] != '0')                                      \
4258                 return -EINVAL;                                 \
4259         clear_stat(s, si);                                      \
4260         return length;                                          \
4261 }                                                               \
4262 SLAB_ATTR(text);                                                \
4263
4264 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4265 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4266 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4267 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4268 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4269 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4270 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4271 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4272 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4273 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4274 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4275 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4276 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4277 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4278 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4279 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4280 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4281 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4282 #endif
4283
4284 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4285         &slab_size_attr.attr,
4286         &object_size_attr.attr,
4287         &objs_per_slab_attr.attr,
4288         &order_attr.attr,
4289         &min_partial_attr.attr,
4290         &objects_attr.attr,
4291         &objects_partial_attr.attr,
4292         &total_objects_attr.attr,
4293         &slabs_attr.attr,
4294         &partial_attr.attr,
4295         &cpu_slabs_attr.attr,
4296         &ctor_attr.attr,
4297         &aliases_attr.attr,
4298         &align_attr.attr,
4299         &sanity_checks_attr.attr,
4300         &trace_attr.attr,
4301         &hwcache_align_attr.attr,
4302         &reclaim_account_attr.attr,
4303         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4304         &red_zone_attr.attr,
4305         &poison_attr.attr,
4306         &store_user_attr.attr,
4307         &validate_attr.attr,
4308         &shrink_attr.attr,
4309         &alloc_calls_attr.attr,
4310         &free_calls_attr.attr,
4311 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4312         &cache_dma_attr.attr,
4313 #endif
4314 #ifdef CONFIG_NUMA
4315         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4316 #endif
4317 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4318         &alloc_fastpath_attr.attr,
4319         &alloc_slowpath_attr.attr,
4320         &free_fastpath_attr.attr,
4321         &free_slowpath_attr.attr,
4322         &free_frozen_attr.attr,
4323         &free_add_partial_attr.attr,
4324         &free_remove_partial_attr.attr,
4325         &alloc_from_partial_attr.attr,
4326         &alloc_slab_attr.attr,
4327         &alloc_refill_attr.attr,
4328         &free_slab_attr.attr,
4329         &cpuslab_flush_attr.attr,
4330         &deactivate_full_attr.attr,
4331         &deactivate_empty_attr.attr,
4332         &deactivate_to_head_attr.attr,
4333         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4334         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4335         &order_fallback_attr.attr,
4336 #endif
4337 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4338         &failslab_attr.attr,
4339 #endif
4340
4341         NULL
4342 };
4343
4344 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4345         .attrs = slab_attrs,
4346 };
4347
4348 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4349                                 struct attribute *attr,
4350                                 char *buf)
4351 {
4352         struct slab_attribute *attribute;
4353         struct kmem_cache *s;
4354         int err;
4355
4356         attribute = to_slab_attr(attr);
4357         s = to_slab(kobj);
4358
4359         if (!attribute->show)
4360                 return -EIO;
4361
4362         err = attribute->show(s, buf);
4363
4364         return err;
4365 }
4366
4367 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4368                                 struct attribute *attr,
4369                                 const char *buf, size_t len)
4370 {
4371         struct slab_attribute *attribute;
4372         struct kmem_cache *s;
4373         int err;
4374
4375         attribute = to_slab_attr(attr);
4376         s = to_slab(kobj);
4377
4378         if (!attribute->store)
4379                 return -EIO;
4380
4381         err = attribute->store(s, buf, len);
4382
4383         return err;
4384 }
4385
4386 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4387 {
4388         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4389
4390         kfree(s);
4391 }
4392
4393 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4394         .show = slab_attr_show,
4395         .store = slab_attr_store,
4396 };
4397
4398 static struct kobj_type slab_ktype = {
4399         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4400         .release = kmem_cache_release
4401 };
4402
4403 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4404 {
4405         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4406
4407         if (ktype == &slab_ktype)
4408                 return 1;
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4413         .filter = uevent_filter,
4414 };
4415
4416 static struct kset *slab_kset;
4417
4418 #define ID_STR_LENGTH 64
4419
4420 /* Create a unique string id for a slab cache:
4421  *
4422  * Format       :[flags-]size
4423  */
4424 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4425 {
4426         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4427         char *p = name;
4428
4429         BUG_ON(!name);
4430
4431         *p++ = ':';
4432         /*
4433          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4434          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4435          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4436          * are matched during merging to guarantee that the id is
4437          * unique.
4438          */
4439         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4440                 *p++ = 'd';
4441         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4442                 *p++ = 'a';
4443         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4444                 *p++ = 'F';
4445         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4446                 *p++ = 't';
4447         if (p != name + 1)
4448                 *p++ = '-';
4449         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4450         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4451         return name;
4452 }
4453
4454 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4455 {
4456         int err;
4457         const char *name;
4458         int unmergeable;
4459
4460         if (slab_state < SYSFS)
4461                 /* Defer until later */
4462                 return 0;
4463
4464         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4465         if (unmergeable) {
4466                 /*
4467                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4468                  * This is typically the case for debug situations. In that
4469                  * case we can catch duplicate names easily.
4470                  */
4471                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4472                 name = s->name;
4473         } else {
4474                 /*
4475                  * Create a unique name for the slab as a target
4476                  * for the symlinks.
4477                  */
4478                 name = create_unique_id(s);
4479         }
4480
4481         s->kobj.kset = slab_kset;
4482         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4483         if (err) {
4484                 kobject_put(&s->kobj);
4485                 return err;
4486         }
4487
4488         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4489         if (err) {
4490                 kobject_del(&s->kobj);
4491                 kobject_put(&s->kobj);
4492                 return err;
4493         }
4494         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4495         if (!unmergeable) {
4496                 /* Setup first alias */
4497                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4498                 kfree(name);
4499         }
4500         return 0;
4501 }
4502
4503 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4504 {
4505         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4506         kobject_del(&s->kobj);
4507         kobject_put(&s->kobj);
4508 }
4509
4510 /*
4511  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4512  * available lest we lose that information.
4513  */
4514 struct saved_alias {
4515         struct kmem_cache *s;
4516         const char *name;
4517         struct saved_alias *next;
4518 };
4519
4520 static struct saved_alias *alias_list;
4521
4522 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4523 {
4524         struct saved_alias *al;
4525
4526         if (slab_state == SYSFS) {
4527                 /*
4528                  * If we have a leftover link then remove it.
4529                  */
4530                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4531                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4532         }
4533
4534         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4535         if (!al)
4536                 return -ENOMEM;
4537
4538         al->s = s;
4539         al->name = name;
4540         al->next = alias_list;
4541         alias_list = al;
4542         return 0;
4543 }
4544
4545 static int __init slab_sysfs_init(void)
4546 {
4547         struct kmem_cache *s;
4548         int err;
4549
4550         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4551         if (!slab_kset) {
4552                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4553                 return -ENOSYS;
4554         }
4555
4556         slab_state = SYSFS;
4557
4558         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4559                 err = sysfs_slab_add(s);
4560                 if (err)
4561                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4562                                                 " to sysfs\n", s->name);
4563         }
4564
4565         while (alias_list) {
4566                 struct saved_alias *al = alias_list;
4567
4568                 alias_list = alias_list->next;
4569                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4570                 if (err)
4571                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4572                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4573                 kfree(al);
4574         }
4575
4576         resiliency_test();
4577         return 0;
4578 }
4579
4580 __initcall(slab_sysfs_init);
4581 #endif
4582
4583 /*
4584  * The /proc/slabinfo ABI
4585  */
4586 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4587 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4588 {
4589         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4590         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4591                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4592         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4593         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4594         seq_putc(m, '\n');
4595 }
4596
4597 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4598 {
4599         loff_t n = *pos;
4600
4601         down_read(&slub_lock);
4602         if (!n)
4603                 print_slabinfo_header(m);
4604
4605         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4606 }
4607
4608 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4609 {
4610         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4611 }
4612
4613 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4614 {
4615         up_read(&slub_lock);
4616 }
4617
4618 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4619 {
4620         unsigned long nr_partials = 0;
4621         unsigned long nr_slabs = 0;
4622         unsigned long nr_inuse = 0;
4623         unsigned long nr_objs = 0;
4624         unsigned long nr_free = 0;
4625         struct kmem_cache *s;
4626         int node;
4627
4628         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4629
4630         for_each_online_node(node) {
4631                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4632
4633                 if (!n)
4634                         continue;
4635
4636                 nr_partials += n->nr_partial;
4637                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4638                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4639                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4640         }
4641
4642         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4643
4644         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4645                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4646                    (1 << oo_order(s->oo)));
4647         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4648         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4649                    0UL);
4650         seq_putc(m, '\n');
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4655         .start = s_start,
4656         .next = s_next,
4657         .stop = s_stop,
4658         .show = s_show,
4659 };
4660
4661 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4662 {
4663         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4664 }
4665
4666 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4667         .open           = slabinfo_open,
4668         .read           = seq_read,
4669         .llseek         = seq_lseek,
4670         .release        = seq_release,
4671 };
4672
4673 static int __init slab_proc_init(void)
4674 {
4675         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4676         return 0;
4677 }
4678 module_init(slab_proc_init);
4679 #endif /* CONFIG_SLABINFO */