Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/penberg...
[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/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #include <trace/events/kmem.h>
32
33 /*
34  * Lock order:
35  *   1. slab_lock(page)
36  *   2. slab->list_lock
37  *
38  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
39  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
40  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
41  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
42  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
43  *   the page_struct of the slab.
44  *
45  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
46  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
47  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
48  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
49  *   modified without taking the list lock).
50  *
51  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
52  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
53  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
54  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
55  *   the list lock.
56  *
57  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
58  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
59  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
60  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
61  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
62  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
63  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
64  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
65  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
66  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
67  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
68  *   no danger of cacheline contention.
69  *
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /*
135  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
136  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
137  */
138 #define MIN_PARTIAL 5
139
140 /*
141  * Maximum number of desirable partial slabs.
142  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
143  * sort the partial list by the number of objects in the.
144  */
145 #define MAX_PARTIAL 10
146
147 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
148                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
152  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
153  * metadata.
154  */
155 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
156
157 /*
158  * Set of flags that will prevent slab merging
159  */
160 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
161                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
162                 SLAB_FAILSLAB)
163
164 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
165                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
173
174 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
175
176 #ifdef CONFIG_SMP
177 static struct notifier_block slab_notifier;
178 #endif
179
180 static enum {
181         DOWN,           /* No slab functionality available */
182         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
183         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
184         SYSFS           /* Sysfs up */
185 } slab_state = DOWN;
186
187 /* A list of all slab caches on the system */
188 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
189 static LIST_HEAD(slab_caches);
190
191 /*
192  * Tracking user of a slab.
193  */
194 struct track {
195         unsigned long addr;     /* Called from address */
196         int cpu;                /* Was running on cpu */
197         int pid;                /* Pid context */
198         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
199 };
200
201 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
202
203 #ifdef CONFIG_SYSFS
204 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
205 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
206 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
207
208 #else
209 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
210 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
211                                                         { return 0; }
212 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
213 {
214         kfree(s->name);
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238         return s->node[node];
239 }
240
241 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
242 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
243                                 struct page *page, const void *object)
244 {
245         void *base;
246
247         if (!object)
248                 return 1;
249
250         base = page_address(page);
251         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
252                 (object - base) % s->size) {
253                 return 0;
254         }
255
256         return 1;
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         return *(void **)(object + s->offset);
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
272                         __p += (__s)->size)
273
274 /* Scan freelist */
275 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
276         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
277
278 /* Determine object index from a given position */
279 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
280 {
281         return (p - addr) / s->size;
282 }
283
284 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
285                                                 unsigned long size)
286 {
287         struct kmem_cache_order_objects x = {
288                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
289         };
290
291         return x;
292 }
293
294 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
295 {
296         return x.x >> OO_SHIFT;
297 }
298
299 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x & OO_MASK;
302 }
303
304 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
305 /*
306  * Debug settings:
307  */
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
309 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
310 #else
311 static int slub_debug;
312 #endif
313
314 static char *slub_debug_slabs;
315 static int disable_higher_order_debug;
316
317 /*
318  * Object debugging
319  */
320 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
321 {
322         int i, offset;
323         int newline = 1;
324         char ascii[17];
325
326         ascii[16] = 0;
327
328         for (i = 0; i < length; i++) {
329                 if (newline) {
330                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
331                         newline = 0;
332                 }
333                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
334                 offset = i % 16;
335                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
336                 if (offset == 15) {
337                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
338                         newline = 1;
339                 }
340         }
341         if (!newline) {
342                 i %= 16;
343                 while (i < 16) {
344                         printk(KERN_CONT "   ");
345                         ascii[i] = ' ';
346                         i++;
347                 }
348                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
349         }
350 }
351
352 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
353         enum track_item alloc)
354 {
355         struct track *p;
356
357         if (s->offset)
358                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
359         else
360                 p = object + s->inuse;
361
362         return p + alloc;
363 }
364
365 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
366                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
367 {
368         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
369
370         if (addr) {
371                 p->addr = addr;
372                 p->cpu = smp_processor_id();
373                 p->pid = current->pid;
374                 p->when = jiffies;
375         } else
376                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
377 }
378
379 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
380 {
381         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
382                 return;
383
384         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
385         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
386 }
387
388 static void print_track(const char *s, struct track *t)
389 {
390         if (!t->addr)
391                 return;
392
393         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
394                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
395 }
396
397 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
398 {
399         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
400                 return;
401
402         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
403         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
404 }
405
406 static void print_page_info(struct page *page)
407 {
408         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
409                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
410
411 }
412
413 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
414 {
415         va_list args;
416         char buf[100];
417
418         va_start(args, fmt);
419         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
420         va_end(args);
421         printk(KERN_ERR "========================================"
422                         "=====================================\n");
423         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
424         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
425                         "-------------------------------------\n\n");
426 }
427
428 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
429 {
430         va_list args;
431         char buf[100];
432
433         va_start(args, fmt);
434         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
435         va_end(args);
436         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
437 }
438
439 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
440 {
441         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
442         u8 *addr = page_address(page);
443
444         print_tracking(s, p);
445
446         print_page_info(page);
447
448         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
449                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
450
451         if (p > addr + 16)
452                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
453
454         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
455
456         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
457                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
458                         s->inuse - s->objsize);
459
460         if (s->offset)
461                 off = s->offset + sizeof(void *);
462         else
463                 off = s->inuse;
464
465         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
466                 off += 2 * sizeof(struct track);
467
468         if (off != s->size)
469                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
470                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
471
472         dump_stack();
473 }
474
475 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
476                         u8 *object, char *reason)
477 {
478         slab_bug(s, "%s", reason);
479         print_trailer(s, page, object);
480 }
481
482 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
483 {
484         va_list args;
485         char buf[100];
486
487         va_start(args, fmt);
488         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
489         va_end(args);
490         slab_bug(s, "%s", buf);
491         print_page_info(page);
492         dump_stack();
493 }
494
495 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
496 {
497         u8 *p = object;
498
499         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
500                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
501                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
502         }
503
504         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
505                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
506 }
507
508 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
509 {
510         while (bytes) {
511                 if (*start != (u8)value)
512                         return start;
513                 start++;
514                 bytes--;
515         }
516         return NULL;
517 }
518
519 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
520                                                 void *from, void *to)
521 {
522         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
523         memset(from, data, to - from);
524 }
525
526 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
527                         u8 *object, char *what,
528                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
529 {
530         u8 *fault;
531         u8 *end;
532
533         fault = check_bytes(start, value, bytes);
534         if (!fault)
535                 return 1;
536
537         end = start + bytes;
538         while (end > fault && end[-1] == value)
539                 end--;
540
541         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
542         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
543                                         fault, end - 1, fault[0], value);
544         print_trailer(s, page, object);
545
546         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
547         return 0;
548 }
549
550 /*
551  * Object layout:
552  *
553  * object address
554  *      Bytes of the object to be managed.
555  *      If the freepointer may overlay the object then the free
556  *      pointer is the first word of the object.
557  *
558  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
559  *      0xa5 (POISON_END)
560  *
561  * object + s->objsize
562  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
563  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
564  *      objsize == inuse.
565  *
566  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
567  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
568  *
569  * object + s->inuse
570  *      Meta data starts here.
571  *
572  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
573  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
574  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
575  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
576  *              before the word boundary.
577  *
578  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
579  *
580  * object + s->size
581  *      Nothing is used beyond s->size.
582  *
583  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
584  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
585  * may be used with merged slabcaches.
586  */
587
588 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
589 {
590         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
591
592         if (s->offset)
593                 /* Freepointer is placed after the object. */
594                 off += sizeof(void *);
595
596         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
597                 /* We also have user information there */
598                 off += 2 * sizeof(struct track);
599
600         if (s->size == off)
601                 return 1;
602
603         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
604                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
605 }
606
607 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
608 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
609 {
610         u8 *start;
611         u8 *fault;
612         u8 *end;
613         int length;
614         int remainder;
615
616         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
617                 return 1;
618
619         start = page_address(page);
620         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
621         end = start + length;
622         remainder = length % s->size;
623         if (!remainder)
624                 return 1;
625
626         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
627         if (!fault)
628                 return 1;
629         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
630                 end--;
631
632         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
633         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
634
635         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
636         return 0;
637 }
638
639 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
640                                         void *object, u8 val)
641 {
642         u8 *p = object;
643         u8 *endobject = object + s->objsize;
644
645         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
646                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
647                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
648                         return 0;
649         } else {
650                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
651                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
652                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
653                 }
654         }
655
656         if (s->flags & SLAB_POISON) {
657                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
658                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
659                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
660                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
661                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
662                         return 0;
663                 /*
664                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
665                  */
666                 check_pad_bytes(s, page, p);
667         }
668
669         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
670                 /*
671                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
672                  * freepointer while object is allocated.
673                  */
674                 return 1;
675
676         /* Check free pointer validity */
677         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
678                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
679                 /*
680                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
681                  * of the free objects in this slab. May cause
682                  * another error because the object count is now wrong.
683                  */
684                 set_freepointer(s, p, NULL);
685                 return 0;
686         }
687         return 1;
688 }
689
690 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
691 {
692         int maxobj;
693
694         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
695
696         if (!PageSlab(page)) {
697                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
698                 return 0;
699         }
700
701         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
702         if (page->objects > maxobj) {
703                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
704                         s->name, page->objects, maxobj);
705                 return 0;
706         }
707         if (page->inuse > page->objects) {
708                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
709                         s->name, page->inuse, page->objects);
710                 return 0;
711         }
712         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
713         slab_pad_check(s, page);
714         return 1;
715 }
716
717 /*
718  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
719  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
720  */
721 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
722 {
723         int nr = 0;
724         void *fp = page->freelist;
725         void *object = NULL;
726         unsigned long max_objects;
727
728         while (fp && nr <= page->objects) {
729                 if (fp == search)
730                         return 1;
731                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
732                         if (object) {
733                                 object_err(s, page, object,
734                                         "Freechain corrupt");
735                                 set_freepointer(s, object, NULL);
736                                 break;
737                         } else {
738                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
739                                 page->freelist = NULL;
740                                 page->inuse = page->objects;
741                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
742                                 return 0;
743                         }
744                         break;
745                 }
746                 object = fp;
747                 fp = get_freepointer(s, object);
748                 nr++;
749         }
750
751         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
752         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
753                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
754
755         if (page->objects != max_objects) {
756                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
757                         "should be %d", page->objects, max_objects);
758                 page->objects = max_objects;
759                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
760         }
761         if (page->inuse != page->objects - nr) {
762                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
763                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
764                 page->inuse = page->objects - nr;
765                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
766         }
767         return search == NULL;
768 }
769
770 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
771                                                                 int alloc)
772 {
773         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
774                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
775                         s->name,
776                         alloc ? "alloc" : "free",
777                         object, page->inuse,
778                         page->freelist);
779
780                 if (!alloc)
781                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
782
783                 dump_stack();
784         }
785 }
786
787 /*
788  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
789  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
790  */
791 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
792 {
793         flags &= gfp_allowed_mask;
794         lockdep_trace_alloc(flags);
795         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
796
797         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
798 }
799
800 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
801 {
802         flags &= gfp_allowed_mask;
803         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
804         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
805 }
806
807 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
808 {
809         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
810 }
811
812 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
813 {
814         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
815         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
816         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
817                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
818 }
819
820 /*
821  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
822  */
823 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
824 {
825         spin_lock(&n->list_lock);
826         list_add(&page->lru, &n->full);
827         spin_unlock(&n->list_lock);
828 }
829
830 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
831 {
832         struct kmem_cache_node *n;
833
834         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
835                 return;
836
837         n = get_node(s, page_to_nid(page));
838
839         spin_lock(&n->list_lock);
840         list_del(&page->lru);
841         spin_unlock(&n->list_lock);
842 }
843
844 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
845 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
846 {
847         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
848
849         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
850 }
851
852 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
853 {
854         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
855 }
856
857 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
858 {
859         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
860
861         /*
862          * May be called early in order to allocate a slab for the
863          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
864          * dilemma by deferring the increment of the count during
865          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
866          */
867         if (n) {
868                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
869                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
870         }
871 }
872 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
873 {
874         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
875
876         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
877         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
878 }
879
880 /* Object debug checks for alloc/free paths */
881 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
882                                                                 void *object)
883 {
884         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
885                 return;
886
887         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
888         init_tracking(s, object);
889 }
890
891 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
892                                         void *object, unsigned long addr)
893 {
894         if (!check_slab(s, page))
895                 goto bad;
896
897         if (!on_freelist(s, page, object)) {
898                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
899                 goto bad;
900         }
901
902         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
903                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
904                 goto bad;
905         }
906
907         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
908                 goto bad;
909
910         /* Success perform special debug activities for allocs */
911         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
912                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
913         trace(s, page, object, 1);
914         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
915         return 1;
916
917 bad:
918         if (PageSlab(page)) {
919                 /*
920                  * If this is a slab page then lets do the best we can
921                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
922                  * as used avoids touching the remaining objects.
923                  */
924                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
925                 page->inuse = page->objects;
926                 page->freelist = NULL;
927         }
928         return 0;
929 }
930
931 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
932                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
933 {
934         if (!check_slab(s, page))
935                 goto fail;
936
937         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
938                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
939                 goto fail;
940         }
941
942         if (on_freelist(s, page, object)) {
943                 object_err(s, page, object, "Object already free");
944                 goto fail;
945         }
946
947         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
948                 return 0;
949
950         if (unlikely(s != page->slab)) {
951                 if (!PageSlab(page)) {
952                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
953                                 "outside of slab", object);
954                 } else if (!page->slab) {
955                         printk(KERN_ERR
956                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
957                                                 object);
958                         dump_stack();
959                 } else
960                         object_err(s, page, object,
961                                         "page slab pointer corrupt.");
962                 goto fail;
963         }
964
965         /* Special debug activities for freeing objects */
966         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
967                 remove_full(s, page);
968         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
969                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
970         trace(s, page, object, 0);
971         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
972         return 1;
973
974 fail:
975         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
976         return 0;
977 }
978
979 static int __init setup_slub_debug(char *str)
980 {
981         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
982         if (*str++ != '=' || !*str)
983                 /*
984                  * No options specified. Switch on full debugging.
985                  */
986                 goto out;
987
988         if (*str == ',')
989                 /*
990                  * No options but restriction on slabs. This means full
991                  * debugging for slabs matching a pattern.
992                  */
993                 goto check_slabs;
994
995         if (tolower(*str) == 'o') {
996                 /*
997                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
998                  * would increase as a result.
999                  */
1000                 disable_higher_order_debug = 1;
1001                 goto out;
1002         }
1003
1004         slub_debug = 0;
1005         if (*str == '-')
1006                 /*
1007                  * Switch off all debugging measures.
1008                  */
1009                 goto out;
1010
1011         /*
1012          * Determine which debug features should be switched on
1013          */
1014         for (; *str && *str != ','; str++) {
1015                 switch (tolower(*str)) {
1016                 case 'f':
1017                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1018                         break;
1019                 case 'z':
1020                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1021                         break;
1022                 case 'p':
1023                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1024                         break;
1025                 case 'u':
1026                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1027                         break;
1028                 case 't':
1029                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1030                         break;
1031                 case 'a':
1032                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1033                         break;
1034                 default:
1035                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1036                                 "unknown. skipped\n", *str);
1037                 }
1038         }
1039
1040 check_slabs:
1041         if (*str == ',')
1042                 slub_debug_slabs = str + 1;
1043 out:
1044         return 1;
1045 }
1046
1047 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1048
1049 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1050         unsigned long flags, const char *name,
1051         void (*ctor)(void *))
1052 {
1053         /*
1054          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1055          */
1056         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1057                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1058                 flags |= slub_debug;
1059
1060         return flags;
1061 }
1062 #else
1063 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1064                         struct page *page, void *object) {}
1065
1066 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1067         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1068
1069 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1070         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1071
1072 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1073                         { return 1; }
1074 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1075                         void *object, u8 val) { return 1; }
1076 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1077 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1078         unsigned long flags, const char *name,
1079         void (*ctor)(void *))
1080 {
1081         return flags;
1082 }
1083 #define slub_debug 0
1084
1085 #define disable_higher_order_debug 0
1086
1087 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1088                                                         { return 0; }
1089 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1090                                                         { return 0; }
1091 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1092                                                         int objects) {}
1093 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1094                                                         int objects) {}
1095
1096 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1097                                                         { return 0; }
1098
1099 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1100                 void *object) {}
1101
1102 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1103
1104 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1105                 void *object) {}
1106
1107 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1108
1109 /*
1110  * Slab allocation and freeing
1111  */
1112 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1113                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1114 {
1115         int order = oo_order(oo);
1116
1117         flags |= __GFP_NOTRACK;
1118
1119         if (node == NUMA_NO_NODE)
1120                 return alloc_pages(flags, order);
1121         else
1122                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1123 }
1124
1125 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1126 {
1127         struct page *page;
1128         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1129         gfp_t alloc_gfp;
1130
1131         flags |= s->allocflags;
1132
1133         /*
1134          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1135          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1136          */
1137         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1138
1139         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1140         if (unlikely(!page)) {
1141                 oo = s->min;
1142                 /*
1143                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1144                  * Try a lower order alloc if possible
1145                  */
1146                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1147                 if (!page)
1148                         return NULL;
1149
1150                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1151         }
1152
1153         if (kmemcheck_enabled
1154                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1155                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1156
1157                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1158
1159                 /*
1160                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1161                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1162                  */
1163                 if (s->ctor)
1164                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1165                 else
1166                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1167         }
1168
1169         page->objects = oo_objects(oo);
1170         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1171                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1172                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1173                 1 << oo_order(oo));
1174
1175         return page;
1176 }
1177
1178 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1179                                 void *object)
1180 {
1181         setup_object_debug(s, page, object);
1182         if (unlikely(s->ctor))
1183                 s->ctor(object);
1184 }
1185
1186 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1187 {
1188         struct page *page;
1189         void *start;
1190         void *last;
1191         void *p;
1192
1193         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1194
1195         page = allocate_slab(s,
1196                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1197         if (!page)
1198                 goto out;
1199
1200         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1201         page->slab = s;
1202         page->flags |= 1 << PG_slab;
1203
1204         start = page_address(page);
1205
1206         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1207                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1208
1209         last = start;
1210         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1211                 setup_object(s, page, last);
1212                 set_freepointer(s, last, p);
1213                 last = p;
1214         }
1215         setup_object(s, page, last);
1216         set_freepointer(s, last, NULL);
1217
1218         page->freelist = start;
1219         page->inuse = 0;
1220 out:
1221         return page;
1222 }
1223
1224 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1225 {
1226         int order = compound_order(page);
1227         int pages = 1 << order;
1228
1229         if (kmem_cache_debug(s)) {
1230                 void *p;
1231
1232                 slab_pad_check(s, page);
1233                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1234                                                 page->objects)
1235                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1236         }
1237
1238         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1239
1240         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1241                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1242                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1243                 -pages);
1244
1245         __ClearPageSlab(page);
1246         reset_page_mapcount(page);
1247         if (current->reclaim_state)
1248                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1249         __free_pages(page, order);
1250 }
1251
1252 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1253 {
1254         struct page *page;
1255
1256         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1257         __free_slab(page->slab, page);
1258 }
1259
1260 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1261 {
1262         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1263                 /*
1264                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1265                  */
1266                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1267
1268                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1269         } else
1270                 __free_slab(s, page);
1271 }
1272
1273 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1274 {
1275         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1276         free_slab(s, page);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Per slab locking using the pagelock
1281  */
1282 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1283 {
1284         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1285 }
1286
1287 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1288 {
1289         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1290 }
1291
1292 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1293 {
1294         int rc = 1;
1295
1296         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1297         return rc;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Management of partially allocated slabs
1302  */
1303 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1304                                 struct page *page, int tail)
1305 {
1306         spin_lock(&n->list_lock);
1307         n->nr_partial++;
1308         if (tail)
1309                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1310         else
1311                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1312         spin_unlock(&n->list_lock);
1313 }
1314
1315 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1316                                         struct page *page)
1317 {
1318         list_del(&page->lru);
1319         n->nr_partial--;
1320 }
1321
1322 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1323 {
1324         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1325
1326         spin_lock(&n->list_lock);
1327         __remove_partial(n, page);
1328         spin_unlock(&n->list_lock);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Lock slab and remove from the partial list.
1333  *
1334  * Must hold list_lock.
1335  */
1336 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1337                                                         struct page *page)
1338 {
1339         if (slab_trylock(page)) {
1340                 __remove_partial(n, page);
1341                 __SetPageSlubFrozen(page);
1342                 return 1;
1343         }
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1349  */
1350 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1351 {
1352         struct page *page;
1353
1354         /*
1355          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1356          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1357          * partial slab and there is none available then get_partials()
1358          * will return NULL.
1359          */
1360         if (!n || !n->nr_partial)
1361                 return NULL;
1362
1363         spin_lock(&n->list_lock);
1364         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1365                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1366                         goto out;
1367         page = NULL;
1368 out:
1369         spin_unlock(&n->list_lock);
1370         return page;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1375  */
1376 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_NUMA
1379         struct zonelist *zonelist;
1380         struct zoneref *z;
1381         struct zone *zone;
1382         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1383         struct page *page;
1384
1385         /*
1386          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1387          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1388          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1389          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1390          *
1391          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1392          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1393          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1394          * from other nodes and filled up.
1395          *
1396          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1397          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1398          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1399          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1400          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1401          * with available objects.
1402          */
1403         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1404                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1405                 return NULL;
1406
1407         get_mems_allowed();
1408         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1409         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1410                 struct kmem_cache_node *n;
1411
1412                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1413
1414                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1415                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1416                         page = get_partial_node(n);
1417                         if (page) {
1418                                 put_mems_allowed();
1419                                 return page;
1420                         }
1421                 }
1422         }
1423         put_mems_allowed();
1424 #endif
1425         return NULL;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Get a partial page, lock it and return it.
1430  */
1431 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1432 {
1433         struct page *page;
1434         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1435
1436         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1437         if (page || node != -1)
1438                 return page;
1439
1440         return get_any_partial(s, flags);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Move a page back to the lists.
1445  *
1446  * Must be called with the slab lock held.
1447  *
1448  * On exit the slab lock will have been dropped.
1449  */
1450 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1451         __releases(bitlock)
1452 {
1453         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1454
1455         __ClearPageSlubFrozen(page);
1456         if (page->inuse) {
1457
1458                 if (page->freelist) {
1459                         add_partial(n, page, tail);
1460                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1461                 } else {
1462                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1463                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1464                                 add_full(n, page);
1465                 }
1466                 slab_unlock(page);
1467         } else {
1468                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1469                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1470                         /*
1471                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1472                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1473                          * to come after the other slabs with objects in
1474                          * so that the others get filled first. That way the
1475                          * size of the partial list stays small.
1476                          *
1477                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1478                          * the partial list.
1479                          */
1480                         add_partial(n, page, 1);
1481                         slab_unlock(page);
1482                 } else {
1483                         slab_unlock(page);
1484                         stat(s, FREE_SLAB);
1485                         discard_slab(s, page);
1486                 }
1487         }
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Remove the cpu slab
1492  */
1493 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1494         __releases(bitlock)
1495 {
1496         struct page *page = c->page;
1497         int tail = 1;
1498
1499         if (page->freelist)
1500                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1501         /*
1502          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1503          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1504          * to occur.
1505          */
1506         while (unlikely(c->freelist)) {
1507                 void **object;
1508
1509                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1510
1511                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1512                 object = c->freelist;
1513                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1514
1515                 /* And put onto the regular freelist */
1516                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1517                 page->freelist = object;
1518                 page->inuse--;
1519         }
1520         c->page = NULL;
1521         unfreeze_slab(s, page, tail);
1522 }
1523
1524 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1525 {
1526         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1527         slab_lock(c->page);
1528         deactivate_slab(s, c);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Flush cpu slab.
1533  *
1534  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1535  */
1536 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1537 {
1538         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1539
1540         if (likely(c && c->page))
1541                 flush_slab(s, c);
1542 }
1543
1544 static void flush_cpu_slab(void *d)
1545 {
1546         struct kmem_cache *s = d;
1547
1548         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1549 }
1550
1551 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1552 {
1553         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1558  * locality expectations.
1559  */
1560 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1561 {
1562 #ifdef CONFIG_NUMA
1563         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1564                 return 0;
1565 #endif
1566         return 1;
1567 }
1568
1569 static int count_free(struct page *page)
1570 {
1571         return page->objects - page->inuse;
1572 }
1573
1574 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1575                                         int (*get_count)(struct page *))
1576 {
1577         unsigned long flags;
1578         unsigned long x = 0;
1579         struct page *page;
1580
1581         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1582         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1583                 x += get_count(page);
1584         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1585         return x;
1586 }
1587
1588 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1589 {
1590 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1591         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1592 #else
1593         return 0;
1594 #endif
1595 }
1596
1597 static noinline void
1598 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1599 {
1600         int node;
1601
1602         printk(KERN_WARNING
1603                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1604                 nid, gfpflags);
1605         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1606                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1607                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1608
1609         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1610                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1611                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1612
1613         for_each_online_node(node) {
1614                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1615                 unsigned long nr_slabs;
1616                 unsigned long nr_objs;
1617                 unsigned long nr_free;
1618
1619                 if (!n)
1620                         continue;
1621
1622                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1623                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1624                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1625
1626                 printk(KERN_WARNING
1627                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1628                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1629         }
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1634  * debugging duties.
1635  *
1636  * Interrupts are disabled.
1637  *
1638  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1639  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1640  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1641  *
1642  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1643  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1644  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1645  *
1646  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1647  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1648  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1649  */
1650 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1651                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1652 {
1653         void **object;
1654         struct page *new;
1655
1656         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1657         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1658
1659         if (!c->page)
1660                 goto new_slab;
1661
1662         slab_lock(c->page);
1663         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1664                 goto another_slab;
1665
1666         stat(s, ALLOC_REFILL);
1667
1668 load_freelist:
1669         object = c->page->freelist;
1670         if (unlikely(!object))
1671                 goto another_slab;
1672         if (kmem_cache_debug(s))
1673                 goto debug;
1674
1675         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1676         c->page->inuse = c->page->objects;
1677         c->page->freelist = NULL;
1678         c->node = page_to_nid(c->page);
1679 unlock_out:
1680         slab_unlock(c->page);
1681         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1682         return object;
1683
1684 another_slab:
1685         deactivate_slab(s, c);
1686
1687 new_slab:
1688         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1689         if (new) {
1690                 c->page = new;
1691                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1692                 goto load_freelist;
1693         }
1694
1695         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1696         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1697                 local_irq_enable();
1698
1699         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1700
1701         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1702                 local_irq_disable();
1703
1704         if (new) {
1705                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1706                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1707                 if (c->page)
1708                         flush_slab(s, c);
1709                 slab_lock(new);
1710                 __SetPageSlubFrozen(new);
1711                 c->page = new;
1712                 goto load_freelist;
1713         }
1714         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1715                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1716         return NULL;
1717 debug:
1718         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1719                 goto another_slab;
1720
1721         c->page->inuse++;
1722         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1723         c->node = NUMA_NO_NODE;
1724         goto unlock_out;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1729  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1730  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1731  *
1732  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1733  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1734  *
1735  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1736  */
1737 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1738                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1739 {
1740         void **object;
1741         struct kmem_cache_cpu *c;
1742         unsigned long flags;
1743
1744         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1745                 return NULL;
1746
1747         local_irq_save(flags);
1748         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1749         object = c->freelist;
1750         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1751
1752                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1753
1754         else {
1755                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1756                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1757         }
1758         local_irq_restore(flags);
1759
1760         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1761                 memset(object, 0, s->objsize);
1762
1763         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1764
1765         return object;
1766 }
1767
1768 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1769 {
1770         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1771
1772         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1777
1778 #ifdef CONFIG_TRACING
1779 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1780 {
1781         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1782         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
1783         return ret;
1784 }
1785 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
1786
1787 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1788 {
1789         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1790         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1791         return ret;
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_NUMA
1797 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1798 {
1799         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1800
1801         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1802                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1803
1804         return ret;
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1807
1808 #ifdef CONFIG_TRACING
1809 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
1810                                     gfp_t gfpflags,
1811                                     int node, size_t size)
1812 {
1813         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1814
1815         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
1816                            size, s->size, gfpflags, node);
1817         return ret;
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
1820 #endif
1821 #endif
1822
1823 /*
1824  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1825  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1826  *
1827  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1828  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1829  * handling required then we can return immediately.
1830  */
1831 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1832                         void *x, unsigned long addr)
1833 {
1834         void *prior;
1835         void **object = (void *)x;
1836
1837         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1838         slab_lock(page);
1839
1840         if (kmem_cache_debug(s))
1841                 goto debug;
1842
1843 checks_ok:
1844         prior = page->freelist;
1845         set_freepointer(s, object, prior);
1846         page->freelist = object;
1847         page->inuse--;
1848
1849         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1850                 stat(s, FREE_FROZEN);
1851                 goto out_unlock;
1852         }
1853
1854         if (unlikely(!page->inuse))
1855                 goto slab_empty;
1856
1857         /*
1858          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1859          * then add it.
1860          */
1861         if (unlikely(!prior)) {
1862                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1863                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1864         }
1865
1866 out_unlock:
1867         slab_unlock(page);
1868         return;
1869
1870 slab_empty:
1871         if (prior) {
1872                 /*
1873                  * Slab still on the partial list.
1874                  */
1875                 remove_partial(s, page);
1876                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1877         }
1878         slab_unlock(page);
1879         stat(s, FREE_SLAB);
1880         discard_slab(s, page);
1881         return;
1882
1883 debug:
1884         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1885                 goto out_unlock;
1886         goto checks_ok;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1891  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1892  *
1893  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1894  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1895  * the item before.
1896  *
1897  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1898  * with all sorts of special processing.
1899  */
1900 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1901                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1902 {
1903         void **object = (void *)x;
1904         struct kmem_cache_cpu *c;
1905         unsigned long flags;
1906
1907         slab_free_hook(s, x);
1908
1909         local_irq_save(flags);
1910         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1911
1912         slab_free_hook_irq(s, x);
1913
1914         if (likely(page == c->page && c->node != NUMA_NO_NODE)) {
1915                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1916                 c->freelist = object;
1917                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1918         } else
1919                 __slab_free(s, page, x, addr);
1920
1921         local_irq_restore(flags);
1922 }
1923
1924 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1925 {
1926         struct page *page;
1927
1928         page = virt_to_head_page(x);
1929
1930         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1931
1932         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1935
1936 /*
1937  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1938  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1939  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1940  * another.
1941  *
1942  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1943  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1944  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1945  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1946  * locking overhead.
1947  */
1948
1949 /*
1950  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1951  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1952  * and increases the number of allocations possible without having to
1953  * take the list_lock.
1954  */
1955 static int slub_min_order;
1956 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1957 static int slub_min_objects;
1958
1959 /*
1960  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1961  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1962  */
1963 static int slub_nomerge;
1964
1965 /*
1966  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1967  *
1968  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1969  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1970  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1971  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1972  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1973  * would be wasted.
1974  *
1975  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1976  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1977  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1978  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1979  *
1980  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1981  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1982  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1983  * of space in favor of a small page order.
1984  *
1985  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1986  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1987  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1988  * the smallest order which will fit the object.
1989  */
1990 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1991                                 int max_order, int fract_leftover)
1992 {
1993         int order;
1994         int rem;
1995         int min_order = slub_min_order;
1996
1997         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1998                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1999
2000         for (order = max(min_order,
2001                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2002                         order <= max_order; order++) {
2003
2004                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2005
2006                 if (slab_size < min_objects * size)
2007                         continue;
2008
2009                 rem = slab_size % size;
2010
2011                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2012                         break;
2013
2014         }
2015
2016         return order;
2017 }
2018
2019 static inline int calculate_order(int size)
2020 {
2021         int order;
2022         int min_objects;
2023         int fraction;
2024         int max_objects;
2025
2026         /*
2027          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2028          * works by first attempting to generate a layout with
2029          * the best configuration and backing off gradually.
2030          *
2031          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2032          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2033          */
2034         min_objects = slub_min_objects;
2035         if (!min_objects)
2036                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2037         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2038         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2039
2040         while (min_objects > 1) {
2041                 fraction = 16;
2042                 while (fraction >= 4) {
2043                         order = slab_order(size, min_objects,
2044                                                 slub_max_order, fraction);
2045                         if (order <= slub_max_order)
2046                                 return order;
2047                         fraction /= 2;
2048                 }
2049                 min_objects--;
2050         }
2051
2052         /*
2053          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2054          * lets see if we can place a single object there.
2055          */
2056         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2057         if (order <= slub_max_order)
2058                 return order;
2059
2060         /*
2061          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2062          */
2063         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2064         if (order < MAX_ORDER)
2065                 return order;
2066         return -ENOSYS;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2071  */
2072 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2073                 unsigned long align, unsigned long size)
2074 {
2075         /*
2076          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2077          * suggestion if the object is sufficiently large.
2078          *
2079          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2080          * alignment though. If that is greater then use it.
2081          */
2082         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2083                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2084                 while (size <= ralign / 2)
2085                         ralign /= 2;
2086                 align = max(align, ralign);
2087         }
2088
2089         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2090                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2091
2092         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2093 }
2094
2095 static void
2096 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2097 {
2098         n->nr_partial = 0;
2099         spin_lock_init(&n->list_lock);
2100         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2101 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2102         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2103         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2104         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2105 #endif
2106 }
2107
2108 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2109 {
2110         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2111                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2112
2113         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2114
2115         return s->cpu_slab != NULL;
2116 }
2117
2118 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2119
2120 /*
2121  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2122  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2123  * possible.
2124  *
2125  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2126  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2127  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2128  */
2129 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2130 {
2131         struct page *page;
2132         struct kmem_cache_node *n;
2133         unsigned long flags;
2134
2135         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2136
2137         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2138
2139         BUG_ON(!page);
2140         if (page_to_nid(page) != node) {
2141                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2142                                 "node %d\n", node);
2143                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2144                                 "in order to be able to continue\n");
2145         }
2146
2147         n = page->freelist;
2148         BUG_ON(!n);
2149         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2150         page->inuse++;
2151         kmem_cache_node->node[node] = n;
2152 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2153         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2154         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2155 #endif
2156         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2157         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2158
2159         /*
2160          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2161          * so even though there cannot be a race this early in
2162          * the boot sequence, we still disable irqs.
2163          */
2164         local_irq_save(flags);
2165         add_partial(n, page, 0);
2166         local_irq_restore(flags);
2167 }
2168
2169 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2170 {
2171         int node;
2172
2173         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2174                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2175
2176                 if (n)
2177                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2178
2179                 s->node[node] = NULL;
2180         }
2181 }
2182
2183 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2184 {
2185         int node;
2186
2187         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2188                 struct kmem_cache_node *n;
2189
2190                 if (slab_state == DOWN) {
2191                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2192                         continue;
2193                 }
2194                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2195                                                 GFP_KERNEL, node);
2196
2197                 if (!n) {
2198                         free_kmem_cache_nodes(s);
2199                         return 0;
2200                 }
2201
2202                 s->node[node] = n;
2203                 init_kmem_cache_node(n, s);
2204         }
2205         return 1;
2206 }
2207
2208 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2209 {
2210         if (min < MIN_PARTIAL)
2211                 min = MIN_PARTIAL;
2212         else if (min > MAX_PARTIAL)
2213                 min = MAX_PARTIAL;
2214         s->min_partial = min;
2215 }
2216
2217 /*
2218  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2219  * a slab object.
2220  */
2221 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2222 {
2223         unsigned long flags = s->flags;
2224         unsigned long size = s->objsize;
2225         unsigned long align = s->align;
2226         int order;
2227
2228         /*
2229          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2230          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2231          * the possible location of the free pointer.
2232          */
2233         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2234
2235 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2236         /*
2237          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2238          * the slab may touch the object after free or before allocation
2239          * then we should never poison the object itself.
2240          */
2241         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2242                         !s->ctor)
2243                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2244         else
2245                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2246
2247
2248         /*
2249          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2250          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2251          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2252          */
2253         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2254                 size += sizeof(void *);
2255 #endif
2256
2257         /*
2258          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2259          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2260          */
2261         s->inuse = size;
2262
2263         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2264                 s->ctor)) {
2265                 /*
2266                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2267                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2268                  * kmem_cache_free.
2269                  *
2270                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2271                  * destructor or are poisoning the objects.
2272                  */
2273                 s->offset = size;
2274                 size += sizeof(void *);
2275         }
2276
2277 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2278         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2279                 /*
2280                  * Need to store information about allocs and frees after
2281                  * the object.
2282                  */
2283                 size += 2 * sizeof(struct track);
2284
2285         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2286                 /*
2287                  * Add some empty padding so that we can catch
2288                  * overwrites from earlier objects rather than let
2289                  * tracking information or the free pointer be
2290                  * corrupted if a user writes before the start
2291                  * of the object.
2292                  */
2293                 size += sizeof(void *);
2294 #endif
2295
2296         /*
2297          * Determine the alignment based on various parameters that the
2298          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2299          * on bootup.
2300          */
2301         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2302         s->align = align;
2303
2304         /*
2305          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2306          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2307          * each object to conform to the alignment.
2308          */
2309         size = ALIGN(size, align);
2310         s->size = size;
2311         if (forced_order >= 0)
2312                 order = forced_order;
2313         else
2314                 order = calculate_order(size);
2315
2316         if (order < 0)
2317                 return 0;
2318
2319         s->allocflags = 0;
2320         if (order)
2321                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2322
2323         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2324                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2325
2326         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2327                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2328
2329         /*
2330          * Determine the number of objects per slab
2331          */
2332         s->oo = oo_make(order, size);
2333         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2334         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2335                 s->max = s->oo;
2336
2337         return !!oo_objects(s->oo);
2338
2339 }
2340
2341 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2342                 const char *name, size_t size,
2343                 size_t align, unsigned long flags,
2344                 void (*ctor)(void *))
2345 {
2346         memset(s, 0, kmem_size);
2347         s->name = name;
2348         s->ctor = ctor;
2349         s->objsize = size;
2350         s->align = align;
2351         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2352
2353         if (!calculate_sizes(s, -1))
2354                 goto error;
2355         if (disable_higher_order_debug) {
2356                 /*
2357                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2358                  * order increased.
2359                  */
2360                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2361                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2362                         s->offset = 0;
2363                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2364                                 goto error;
2365                 }
2366         }
2367
2368         /*
2369          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2370          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2371          */
2372         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2373         s->refcount = 1;
2374 #ifdef CONFIG_NUMA
2375         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2376 #endif
2377         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2378                 goto error;
2379
2380         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2381                 return 1;
2382
2383         free_kmem_cache_nodes(s);
2384 error:
2385         if (flags & SLAB_PANIC)
2386                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2387                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2388                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2389                         s->offset, flags);
2390         return 0;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Determine the size of a slab object
2395  */
2396 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2397 {
2398         return s->objsize;
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2401
2402 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2403 {
2404         return s->name;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2407
2408 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2409                                                         const char *text)
2410 {
2411 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2412         void *addr = page_address(page);
2413         void *p;
2414         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2415                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2416         if (!map)
2417                 return;
2418         slab_err(s, page, "%s", text);
2419         slab_lock(page);
2420         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2421                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2422
2423         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2424
2425                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2426                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2427                                                         p, p - addr);
2428                         print_tracking(s, p);
2429                 }
2430         }
2431         slab_unlock(page);
2432         kfree(map);
2433 #endif
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2438  */
2439 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2440 {
2441         unsigned long flags;
2442         struct page *page, *h;
2443
2444         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2445         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2446                 if (!page->inuse) {
2447                         __remove_partial(n, page);
2448                         discard_slab(s, page);
2449                 } else {
2450                         list_slab_objects(s, page,
2451                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2452                 }
2453         }
2454         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Release all resources used by a slab cache.
2459  */
2460 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2461 {
2462         int node;
2463
2464         flush_all(s);
2465         free_percpu(s->cpu_slab);
2466         /* Attempt to free all objects */
2467         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2468                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2469
2470                 free_partial(s, n);
2471                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2472                         return 1;
2473         }
2474         free_kmem_cache_nodes(s);
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2480  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2481  */
2482 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2483 {
2484         down_write(&slub_lock);
2485         s->refcount--;
2486         if (!s->refcount) {
2487                 list_del(&s->list);
2488                 if (kmem_cache_close(s)) {
2489                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2490                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2491                         dump_stack();
2492                 }
2493                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2494                         rcu_barrier();
2495                 sysfs_slab_remove(s);
2496         }
2497         up_write(&slub_lock);
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2500
2501 /********************************************************************
2502  *              Kmalloc subsystem
2503  *******************************************************************/
2504
2505 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2506 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2507
2508 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2509
2510 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2511 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2512 #endif
2513
2514 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2515 {
2516         get_option(&str, &slub_min_order);
2517
2518         return 1;
2519 }
2520
2521 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2522
2523 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2524 {
2525         get_option(&str, &slub_max_order);
2526         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2527
2528         return 1;
2529 }
2530
2531 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2532
2533 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2534 {
2535         get_option(&str, &slub_min_objects);
2536
2537         return 1;
2538 }
2539
2540 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2541
2542 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2543 {
2544         slub_nomerge = 1;
2545         return 1;
2546 }
2547
2548 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2549
2550 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2551                                                 int size, unsigned int flags)
2552 {
2553         struct kmem_cache *s;
2554
2555         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2556
2557         /*
2558          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2559          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2560          */
2561         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2562                                                                 flags, NULL))
2563                 goto panic;
2564
2565         list_add(&s->list, &slab_caches);
2566         return s;
2567
2568 panic:
2569         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2570         return NULL;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2575  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2576  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2577  * fls.
2578  */
2579 static s8 size_index[24] = {
2580         3,      /* 8 */
2581         4,      /* 16 */
2582         5,      /* 24 */
2583         5,      /* 32 */
2584         6,      /* 40 */
2585         6,      /* 48 */
2586         6,      /* 56 */
2587         6,      /* 64 */
2588         1,      /* 72 */
2589         1,      /* 80 */
2590         1,      /* 88 */
2591         1,      /* 96 */
2592         7,      /* 104 */
2593         7,      /* 112 */
2594         7,      /* 120 */
2595         7,      /* 128 */
2596         2,      /* 136 */
2597         2,      /* 144 */
2598         2,      /* 152 */
2599         2,      /* 160 */
2600         2,      /* 168 */
2601         2,      /* 176 */
2602         2,      /* 184 */
2603         2       /* 192 */
2604 };
2605
2606 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2607 {
2608         return (bytes - 1) / 8;
2609 }
2610
2611 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2612 {
2613         int index;
2614
2615         if (size <= 192) {
2616                 if (!size)
2617                         return ZERO_SIZE_PTR;
2618
2619                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2620         } else
2621                 index = fls(size - 1);
2622
2623 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2624         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2625                 return kmalloc_dma_caches[index];
2626
2627 #endif
2628         return kmalloc_caches[index];
2629 }
2630
2631 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2632 {
2633         struct kmem_cache *s;
2634         void *ret;
2635
2636         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2637                 return kmalloc_large(size, flags);
2638
2639         s = get_slab(size, flags);
2640
2641         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2642                 return s;
2643
2644         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2645
2646         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2647
2648         return ret;
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2651
2652 #ifdef CONFIG_NUMA
2653 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2654 {
2655         struct page *page;
2656         void *ptr = NULL;
2657
2658         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2659         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2660         if (page)
2661                 ptr = page_address(page);
2662
2663         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2664         return ptr;
2665 }
2666
2667 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2668 {
2669         struct kmem_cache *s;
2670         void *ret;
2671
2672         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2673                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2674
2675                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2676                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2677                                    flags, node);
2678
2679                 return ret;
2680         }
2681
2682         s = get_slab(size, flags);
2683
2684         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2685                 return s;
2686
2687         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2688
2689         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2690
2691         return ret;
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2694 #endif
2695
2696 size_t ksize(const void *object)
2697 {
2698         struct page *page;
2699         struct kmem_cache *s;
2700
2701         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2702                 return 0;
2703
2704         page = virt_to_head_page(object);
2705
2706         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2707                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2708                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2709         }
2710         s = page->slab;
2711
2712 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2713         /*
2714          * Debugging requires use of the padding between object
2715          * and whatever may come after it.
2716          */
2717         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2718                 return s->objsize;
2719
2720 #endif
2721         /*
2722          * If we have the need to store the freelist pointer
2723          * back there or track user information then we can
2724          * only use the space before that information.
2725          */
2726         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2727                 return s->inuse;
2728         /*
2729          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2730          */
2731         return s->size;
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2734
2735 void kfree(const void *x)
2736 {
2737         struct page *page;
2738         void *object = (void *)x;
2739
2740         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2741
2742         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2743                 return;
2744
2745         page = virt_to_head_page(x);
2746         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2747                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2748                 kmemleak_free(x);
2749                 put_page(page);
2750                 return;
2751         }
2752         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2755
2756 /*
2757  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2758  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2759  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2760  * and thus they can be removed from the partial lists.
2761  *
2762  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2763  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2764  * are freed in them.
2765  */
2766 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2767 {
2768         int node;
2769         int i;
2770         struct kmem_cache_node *n;
2771         struct page *page;
2772         struct page *t;
2773         int objects = oo_objects(s->max);
2774         struct list_head *slabs_by_inuse =
2775                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2776         unsigned long flags;
2777
2778         if (!slabs_by_inuse)
2779                 return -ENOMEM;
2780
2781         flush_all(s);
2782         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2783                 n = get_node(s, node);
2784
2785                 if (!n->nr_partial)
2786                         continue;
2787
2788                 for (i = 0; i < objects; i++)
2789                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2790
2791                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2792
2793                 /*
2794                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2795                  *
2796                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2797                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2798                  */
2799                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2800                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2801                                 /*
2802                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2803                                  * may have freed the last object and be
2804                                  * waiting to release the slab.
2805                                  */
2806                                 __remove_partial(n, page);
2807                                 slab_unlock(page);
2808                                 discard_slab(s, page);
2809                         } else {
2810                                 list_move(&page->lru,
2811                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2812                         }
2813                 }
2814
2815                 /*
2816                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2817                  * first and the least used slabs at the end.
2818                  */
2819                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2820                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2821
2822                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2823         }
2824
2825         kfree(slabs_by_inuse);
2826         return 0;
2827 }
2828 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2829
2830 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2831 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2832 {
2833         struct kmem_cache *s;
2834
2835         down_read(&slub_lock);
2836         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2837                 kmem_cache_shrink(s);
2838         up_read(&slub_lock);
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2844 {
2845         struct kmem_cache_node *n;
2846         struct kmem_cache *s;
2847         struct memory_notify *marg = arg;
2848         int offline_node;
2849
2850         offline_node = marg->status_change_nid;
2851
2852         /*
2853          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2854          * for it yet.
2855          */
2856         if (offline_node < 0)
2857                 return;
2858
2859         down_read(&slub_lock);
2860         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2861                 n = get_node(s, offline_node);
2862                 if (n) {
2863                         /*
2864                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2865                          * that is going down. We were unable to free them,
2866                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2867                          * callback. So, we must fail.
2868                          */
2869                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2870
2871                         s->node[offline_node] = NULL;
2872                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2873                 }
2874         }
2875         up_read(&slub_lock);
2876 }
2877
2878 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2879 {
2880         struct kmem_cache_node *n;
2881         struct kmem_cache *s;
2882         struct memory_notify *marg = arg;
2883         int nid = marg->status_change_nid;
2884         int ret = 0;
2885
2886         /*
2887          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2888          * already created. Nothing to do.
2889          */
2890         if (nid < 0)
2891                 return 0;
2892
2893         /*
2894          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2895          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2896          * online.
2897          */
2898         down_read(&slub_lock);
2899         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2900                 /*
2901                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2902                  *      since memory is not yet available from the node that
2903                  *      is brought up.
2904                  */
2905                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2906                 if (!n) {
2907                         ret = -ENOMEM;
2908                         goto out;
2909                 }
2910                 init_kmem_cache_node(n, s);
2911                 s->node[nid] = n;
2912         }
2913 out:
2914         up_read(&slub_lock);
2915         return ret;
2916 }
2917
2918 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2919                                 unsigned long action, void *arg)
2920 {
2921         int ret = 0;
2922
2923         switch (action) {
2924         case MEM_GOING_ONLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_GOING_OFFLINE:
2928                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2929                 break;
2930         case MEM_OFFLINE:
2931         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2932                 slab_mem_offline_callback(arg);
2933                 break;
2934         case MEM_ONLINE:
2935         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2936                 break;
2937         }
2938         if (ret)
2939                 ret = notifier_from_errno(ret);
2940         else
2941                 ret = NOTIFY_OK;
2942         return ret;
2943 }
2944
2945 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2946
2947 /********************************************************************
2948  *                      Basic setup of slabs
2949  *******************************************************************/
2950
2951 /*
2952  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2953  * the page allocator
2954  */
2955
2956 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2957 {
2958         int node;
2959
2960         list_add(&s->list, &slab_caches);
2961         s->refcount = -1;
2962
2963         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2964                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2965                 struct page *p;
2966
2967                 if (n) {
2968                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2969                                 p->slab = s;
2970
2971 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2972                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2973                                 p->slab = s;
2974 #endif
2975                 }
2976         }
2977 }
2978
2979 void __init kmem_cache_init(void)
2980 {
2981         int i;
2982         int caches = 0;
2983         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
2984         int order;
2985         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
2986         unsigned long kmalloc_size;
2987
2988         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
2989                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
2990
2991         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
2992         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
2993         order = get_order(2 * kmalloc_size);
2994         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
2995
2996         /*
2997          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2998          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2999          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3000          */
3001         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3002
3003         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3004                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3005                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3006
3007         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3008
3009         /* Able to allocate the per node structures */
3010         slab_state = PARTIAL;
3011
3012         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3013         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3014                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3015         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3016         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3017
3018         /*
3019          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3020          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3021          * update any list pointers.
3022          */
3023         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3024
3025         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3026         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3027
3028         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3029
3030         caches++;
3031         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3032         caches++;
3033         /* Free temporary boot structure */
3034         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3035
3036         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3037
3038         /*
3039          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3040          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3041          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3042          *
3043          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3044          * handle the index determination for the smaller caches.
3045          *
3046          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3047          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3048          */
3049         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3050                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3051
3052         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3053                 int elem = size_index_elem(i);
3054                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3055                         break;
3056                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3057         }
3058
3059         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3060                 /*
3061                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3062                  * is 64 byte.
3063                  */
3064                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3065                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3066         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3067                 /*
3068                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3069                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3070                  * instead.
3071                  */
3072                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3073                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3074         }
3075
3076         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3077         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3078                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3079                 caches++;
3080         }
3081
3082         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3083                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3084                 caches++;
3085         }
3086
3087         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3088                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3089                 caches++;
3090         }
3091
3092         slab_state = UP;
3093
3094         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3095         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3096                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3097                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3098         }
3099
3100         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3101                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3102                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3103         }
3104
3105         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3106                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3107
3108                 BUG_ON(!s);
3109                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3110         }
3111
3112 #ifdef CONFIG_SMP
3113         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3114 #endif
3115
3116 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3117         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3118                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3119
3120                 if (s && s->size) {
3121                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3122                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3123
3124                         BUG_ON(!name);
3125                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3126                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3127                 }
3128         }
3129 #endif
3130         printk(KERN_INFO
3131                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3132                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3133                 caches, cache_line_size(),
3134                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3135                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3136 }
3137
3138 void __init kmem_cache_init_late(void)
3139 {
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Find a mergeable slab cache
3144  */
3145 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3146 {
3147         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3148                 return 1;
3149
3150         if (s->ctor)
3151                 return 1;
3152
3153         /*
3154          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3155          */
3156         if (s->refcount < 0)
3157                 return 1;
3158
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3163                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3164                 void (*ctor)(void *))
3165 {
3166         struct kmem_cache *s;
3167
3168         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3169                 return NULL;
3170
3171         if (ctor)
3172                 return NULL;
3173
3174         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3175         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3176         size = ALIGN(size, align);
3177         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3178
3179         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3180                 if (slab_unmergeable(s))
3181                         continue;
3182
3183                 if (size > s->size)
3184                         continue;
3185
3186                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3187                                 continue;
3188                 /*
3189                  * Check if alignment is compatible.
3190                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3191                  */
3192                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3193                         continue;
3194
3195                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3196                         continue;
3197
3198                 return s;
3199         }
3200         return NULL;
3201 }
3202
3203 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3204                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3205 {
3206         struct kmem_cache *s;
3207         char *n;
3208
3209         if (WARN_ON(!name))
3210                 return NULL;
3211
3212         down_write(&slub_lock);
3213         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3214         if (s) {
3215                 s->refcount++;
3216                 /*
3217                  * Adjust the object sizes so that we clear
3218                  * the complete object on kzalloc.
3219                  */
3220                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3221                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3222
3223                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3224                         s->refcount--;
3225                         goto err;
3226                 }
3227                 up_write(&slub_lock);
3228                 return s;
3229         }
3230
3231         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3232         if (!n)
3233                 goto err;
3234
3235         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3236         if (s) {
3237                 if (kmem_cache_open(s, n,
3238                                 size, align, flags, ctor)) {
3239                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3240                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3241                                 list_del(&s->list);
3242                                 kfree(n);
3243                                 kfree(s);
3244                                 goto err;
3245                         }
3246                         up_write(&slub_lock);
3247                         return s;
3248                 }
3249                 kfree(n);
3250                 kfree(s);
3251         }
3252 err:
3253         up_write(&slub_lock);
3254
3255         if (flags & SLAB_PANIC)
3256                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3257         else
3258                 s = NULL;
3259         return s;
3260 }
3261 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3262
3263 #ifdef CONFIG_SMP
3264 /*
3265  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3266  * necessary.
3267  */
3268 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3269                 unsigned long action, void *hcpu)
3270 {
3271         long cpu = (long)hcpu;
3272         struct kmem_cache *s;
3273         unsigned long flags;
3274
3275         switch (action) {
3276         case CPU_UP_CANCELED:
3277         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3278         case CPU_DEAD:
3279         case CPU_DEAD_FROZEN:
3280                 down_read(&slub_lock);
3281                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3282                         local_irq_save(flags);
3283                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3284                         local_irq_restore(flags);
3285                 }
3286                 up_read(&slub_lock);
3287                 break;
3288         default:
3289                 break;
3290         }
3291         return NOTIFY_OK;
3292 }
3293
3294 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3295         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3296 };
3297
3298 #endif
3299
3300 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3301 {
3302         struct kmem_cache *s;
3303         void *ret;
3304
3305         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3306                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3307
3308         s = get_slab(size, gfpflags);
3309
3310         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3311                 return s;
3312
3313         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3314
3315         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3316         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3317
3318         return ret;
3319 }
3320
3321 #ifdef CONFIG_NUMA
3322 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3323                                         int node, unsigned long caller)
3324 {
3325         struct kmem_cache *s;
3326         void *ret;
3327
3328         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3329                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3330
3331                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3332                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3333                                    gfpflags, node);
3334
3335                 return ret;
3336         }
3337
3338         s = get_slab(size, gfpflags);
3339
3340         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3341                 return s;
3342
3343         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3344
3345         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3346         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3347
3348         return ret;
3349 }
3350 #endif
3351
3352 #ifdef CONFIG_SYSFS
3353 static int count_inuse(struct page *page)
3354 {
3355         return page->inuse;
3356 }
3357
3358 static int count_total(struct page *page)
3359 {
3360         return page->objects;
3361 }
3362 #endif
3363
3364 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
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, SLUB_RED_INACTIVE))
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, SLUB_RED_ACTIVE))
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
3402 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3403                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3404 {
3405         unsigned long count = 0;
3406         struct page *page;
3407         unsigned long flags;
3408
3409         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3410
3411         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3412                 validate_slab_slab(s, page, map);
3413                 count++;
3414         }
3415         if (count != n->nr_partial)
3416                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3417                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3418
3419         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3420                 goto out;
3421
3422         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3423                 validate_slab_slab(s, page, map);
3424                 count++;
3425         }
3426         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3427                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3428                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3429                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3430
3431 out:
3432         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3433         return count;
3434 }
3435
3436 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3437 {
3438         int node;
3439         unsigned long count = 0;
3440         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3441                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3442
3443         if (!map)
3444                 return -ENOMEM;
3445
3446         flush_all(s);
3447         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3448                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3449
3450                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3451         }
3452         kfree(map);
3453         return count;
3454 }
3455 /*
3456  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3457  * and freed.
3458  */
3459
3460 struct location {
3461         unsigned long count;
3462         unsigned long addr;
3463         long long sum_time;
3464         long min_time;
3465         long max_time;
3466         long min_pid;
3467         long max_pid;
3468         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3469         nodemask_t nodes;
3470 };
3471
3472 struct loc_track {
3473         unsigned long max;
3474         unsigned long count;
3475         struct location *loc;
3476 };
3477
3478 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3479 {
3480         if (t->max)
3481                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3482                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3483 }
3484
3485 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3486 {
3487         struct location *l;
3488         int order;
3489
3490         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3491
3492         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3493         if (!l)
3494                 return 0;
3495
3496         if (t->count) {
3497                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3498                 free_loc_track(t);
3499         }
3500         t->max = max;
3501         t->loc = l;
3502         return 1;
3503 }
3504
3505 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3506                                 const struct track *track)
3507 {
3508         long start, end, pos;
3509         struct location *l;
3510         unsigned long caddr;
3511         unsigned long age = jiffies - track->when;
3512
3513         start = -1;
3514         end = t->count;
3515
3516         for ( ; ; ) {
3517                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3518
3519                 /*
3520                  * There is nothing at "end". If we end up there
3521                  * we need to add something to before end.
3522                  */
3523                 if (pos == end)
3524                         break;
3525
3526                 caddr = t->loc[pos].addr;
3527                 if (track->addr == caddr) {
3528
3529                         l = &t->loc[pos];
3530                         l->count++;
3531                         if (track->when) {
3532                                 l->sum_time += age;
3533                                 if (age < l->min_time)
3534                                         l->min_time = age;
3535                                 if (age > l->max_time)
3536                                         l->max_time = age;
3537
3538                                 if (track->pid < l->min_pid)
3539                                         l->min_pid = track->pid;
3540                                 if (track->pid > l->max_pid)
3541                                         l->max_pid = track->pid;
3542
3543                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3544                                                 to_cpumask(l->cpus));
3545                         }
3546                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3547                         return 1;
3548                 }
3549
3550                 if (track->addr < caddr)
3551                         end = pos;
3552                 else
3553                         start = pos;
3554         }
3555
3556         /*
3557          * Not found. Insert new tracking element.
3558          */
3559         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3560                 return 0;
3561
3562         l = t->loc + pos;
3563         if (pos < t->count)
3564                 memmove(l + 1, l,
3565                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3566         t->count++;
3567         l->count = 1;
3568         l->addr = track->addr;
3569         l->sum_time = age;
3570         l->min_time = age;
3571         l->max_time = age;
3572         l->min_pid = track->pid;
3573         l->max_pid = track->pid;
3574         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3575         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3576         nodes_clear(l->nodes);
3577         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3578         return 1;
3579 }
3580
3581 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3582                 struct page *page, enum track_item alloc,
3583                 unsigned long *map)
3584 {
3585         void *addr = page_address(page);
3586         void *p;
3587
3588         bitmap_zero(map, page->objects);
3589         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3590                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3591
3592         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3593                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3594                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3595 }
3596
3597 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3598                                         enum track_item alloc)
3599 {
3600         int len = 0;
3601         unsigned long i;
3602         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3603         int node;
3604         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3605                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3606
3607         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3608                                      GFP_TEMPORARY)) {
3609                 kfree(map);
3610                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3611         }
3612         /* Push back cpu slabs */
3613         flush_all(s);
3614
3615         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3616                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3617                 unsigned long flags;
3618                 struct page *page;
3619
3620                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3621                         continue;
3622
3623                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3624                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3625                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3626                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3627                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3628                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3629         }
3630
3631         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3632                 struct location *l = &t.loc[i];
3633
3634                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3635                         break;
3636                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3637
3638                 if (l->addr)
3639                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3640                 else
3641                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3642
3643                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3644                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3645                                 l->min_time,
3646                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3647                                 l->max_time);
3648                 } else
3649                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3650                                 l->min_time);
3651
3652                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3653                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3654                                 l->min_pid, l->max_pid);
3655                 else
3656                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3657                                 l->min_pid);
3658
3659                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3660                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3661                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3662                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3663                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3664                                                  to_cpumask(l->cpus));
3665                 }
3666
3667                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3668                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3669                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3670                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3671                                         l->nodes);
3672                 }
3673
3674                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3675         }
3676
3677         free_loc_track(&t);
3678         kfree(map);
3679         if (!t.count)
3680                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3681         return len;
3682 }
3683 #endif
3684
3685 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3686 static void resiliency_test(void)
3687 {
3688         u8 *p;
3689
3690         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3691
3692         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3693         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3694         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3695
3696         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3697         p[16] = 0x12;
3698         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3699                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3700
3701         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3702
3703         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3704         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3705         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3706         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3707                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3708         printk(KERN_ERR
3709                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3710
3711         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3712         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3713         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3714         *p = 0x56;
3715         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3716                                                                         p);
3717         printk(KERN_ERR
3718                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3719         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3720
3721         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3722         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3723         kfree(p);
3724         *p = 0x78;
3725         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3726         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3727
3728         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3729         kfree(p);
3730         p[50] = 0x9a;
3731         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3732                         p);
3733         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3734
3735         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3736         kfree(p);
3737         p[512] = 0xab;
3738         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3739         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3740 }
3741 #else
3742 #ifdef CONFIG_SYSFS
3743 static void resiliency_test(void) {};
3744 #endif
3745 #endif
3746
3747 #ifdef CONFIG_SYSFS
3748 enum slab_stat_type {
3749         SL_ALL,                 /* All slabs */
3750         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3751         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3752         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3753         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3754 };
3755
3756 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3757 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3758 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3759 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3760 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3761
3762 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3763                             char *buf, unsigned long flags)
3764 {
3765         unsigned long total = 0;
3766         int node;
3767         int x;
3768         unsigned long *nodes;
3769         unsigned long *per_cpu;
3770
3771         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3772         if (!nodes)
3773                 return -ENOMEM;
3774         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3775
3776         if (flags & SO_CPU) {
3777                 int cpu;
3778
3779                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3780                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3781
3782                         if (!c || c->node < 0)
3783                                 continue;
3784
3785                         if (c->page) {
3786                                         if (flags & SO_TOTAL)
3787                                                 x = c->page->objects;
3788                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3789                                         x = c->page->inuse;
3790                                 else
3791                                         x = 1;
3792
3793                                 total += x;
3794                                 nodes[c->node] += x;
3795                         }
3796                         per_cpu[c->node]++;
3797                 }
3798         }
3799
3800         down_read(&slub_lock);
3801 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3802         if (flags & SO_ALL) {
3803                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3804                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3805
3806                 if (flags & SO_TOTAL)
3807                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3808                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3809                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3810                                 count_partial(n, count_free);
3811
3812                         else
3813                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3814                         total += x;
3815                         nodes[node] += x;
3816                 }
3817
3818         } else
3819 #endif
3820         if (flags & SO_PARTIAL) {
3821                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3822                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3823
3824                         if (flags & SO_TOTAL)
3825                                 x = count_partial(n, count_total);
3826                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3827                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3828                         else
3829                                 x = n->nr_partial;
3830                         total += x;
3831                         nodes[node] += x;
3832                 }
3833         }
3834         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3835 #ifdef CONFIG_NUMA
3836         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3837                 if (nodes[node])
3838                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3839                                         node, nodes[node]);
3840 #endif
3841         up_read(&slub_lock);
3842         kfree(nodes);
3843         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3844 }
3845
3846 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3847 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3848 {
3849         int node;
3850
3851         for_each_online_node(node) {
3852                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3853
3854                 if (!n)
3855                         continue;
3856
3857                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3858                         return 1;
3859         }
3860         return 0;
3861 }
3862 #endif
3863
3864 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3865 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3866
3867 struct slab_attribute {
3868         struct attribute attr;
3869         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3870         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3871 };
3872
3873 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3874         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3875
3876 #define SLAB_ATTR(_name) \
3877         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3878         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3879
3880 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3881 {
3882         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3883 }
3884 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3885
3886 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3887 {
3888         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(align);
3891
3892 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3897
3898 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3901 }
3902 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3903
3904 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3905                                 const char *buf, size_t length)
3906 {
3907         unsigned long order;
3908         int err;
3909
3910         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3911         if (err)
3912                 return err;
3913
3914         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         calculate_sizes(s, order);
3918         return length;
3919 }
3920
3921 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3922 {
3923         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3924 }
3925 SLAB_ATTR(order);
3926
3927 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3928 {
3929         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3930 }
3931
3932 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3933                                  size_t length)
3934 {
3935         unsigned long min;
3936         int err;
3937
3938         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3939         if (err)
3940                 return err;
3941
3942         set_min_partial(s, min);
3943         return length;
3944 }
3945 SLAB_ATTR(min_partial);
3946
3947 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3948 {
3949         if (s->ctor) {
3950                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3951
3952                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3953         }
3954         return 0;
3955 }
3956 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3957
3958 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3959 {
3960         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(aliases);
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 reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3989 {
3990         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3991 }
3992
3993 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3994                                 const char *buf, size_t length)
3995 {
3996         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3997         if (buf[0] == '1')
3998                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3999         return length;
4000 }
4001 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4002
4003 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4004 {
4005         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4006 }
4007 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4008
4009 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4010 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4013 }
4014 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4015 #endif
4016
4017 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4018 {
4019         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4020 }
4021 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4022
4023 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4024 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4025 {
4026         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4027 }
4028 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4029
4030 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4031 {
4032         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4033 }
4034 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4035
4036 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4037 {
4038         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4039 }
4040
4041 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4042                                 const char *buf, size_t length)
4043 {
4044         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4045         if (buf[0] == '1')
4046                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4047         return length;
4048 }
4049 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4050
4051 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4052 {
4053         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4054 }
4055
4056 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4057                                                         size_t length)
4058 {
4059         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4060         if (buf[0] == '1')
4061                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4062         return length;
4063 }
4064 SLAB_ATTR(trace);
4065
4066 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4067 {
4068         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4069 }
4070
4071 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4072                                 const char *buf, size_t length)
4073 {
4074         if (any_slab_objects(s))
4075                 return -EBUSY;
4076
4077         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4078         if (buf[0] == '1')
4079                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4080         calculate_sizes(s, -1);
4081         return length;
4082 }
4083 SLAB_ATTR(red_zone);
4084
4085 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4086 {
4087         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4088 }
4089
4090 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4091                                 const char *buf, size_t length)
4092 {
4093         if (any_slab_objects(s))
4094                 return -EBUSY;
4095
4096         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4097         if (buf[0] == '1')
4098                 s->flags |= SLAB_POISON;
4099         calculate_sizes(s, -1);
4100         return length;
4101 }
4102 SLAB_ATTR(poison);
4103
4104 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4105 {
4106         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4107 }
4108
4109 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4110                                 const char *buf, size_t length)
4111 {
4112         if (any_slab_objects(s))
4113                 return -EBUSY;
4114
4115         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4116         if (buf[0] == '1')
4117                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4118         calculate_sizes(s, -1);
4119         return length;
4120 }
4121 SLAB_ATTR(store_user);
4122
4123 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4124 {
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4129                         const char *buf, size_t length)
4130 {
4131         int ret = -EINVAL;
4132
4133         if (buf[0] == '1') {
4134                 ret = validate_slab_cache(s);
4135                 if (ret >= 0)
4136                         ret = length;
4137         }
4138         return ret;
4139 }
4140 SLAB_ATTR(validate);
4141
4142 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4143 {
4144         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4145                 return -ENOSYS;
4146         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4147 }
4148 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4149
4150 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4151 {
4152         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4153                 return -ENOSYS;
4154         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4155 }
4156 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4157 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4158
4159 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4160 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4161 {
4162         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4163 }
4164
4165 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4166                                                         size_t length)
4167 {
4168         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4169         if (buf[0] == '1')
4170                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4171         return length;
4172 }
4173 SLAB_ATTR(failslab);
4174 #endif
4175
4176 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4177 {
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4182                         const char *buf, size_t length)
4183 {
4184         if (buf[0] == '1') {
4185                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4186
4187                 if (rc)
4188                         return rc;
4189         } else
4190                 return -EINVAL;
4191         return length;
4192 }
4193 SLAB_ATTR(shrink);
4194
4195 #ifdef CONFIG_NUMA
4196 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4197 {
4198         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4199 }
4200
4201 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4202                                 const char *buf, size_t length)
4203 {
4204         unsigned long ratio;
4205         int err;
4206
4207         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4208         if (err)
4209                 return err;
4210
4211         if (ratio <= 100)
4212                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4213
4214         return length;
4215 }
4216 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4217 #endif
4218
4219 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4220 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4221 {
4222         unsigned long sum  = 0;
4223         int cpu;
4224         int len;
4225         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4226
4227         if (!data)
4228                 return -ENOMEM;
4229
4230         for_each_online_cpu(cpu) {
4231                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4232
4233                 data[cpu] = x;
4234                 sum += x;
4235         }
4236
4237         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4238
4239 #ifdef CONFIG_SMP
4240         for_each_online_cpu(cpu) {
4241                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4242                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4243         }
4244 #endif
4245         kfree(data);
4246         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4247 }
4248
4249 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4250 {
4251         int cpu;
4252
4253         for_each_online_cpu(cpu)
4254                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4255 }
4256
4257 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4258 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4259 {                                                               \
4260         return show_stat(s, buf, si);                           \
4261 }                                                               \
4262 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4263                                 const char *buf, size_t length) \
4264 {                                                               \
4265         if (buf[0] != '0')                                      \
4266                 return -EINVAL;                                 \
4267         clear_stat(s, si);                                      \
4268         return length;                                          \
4269 }                                                               \
4270 SLAB_ATTR(text);                                                \
4271
4272 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4273 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4274 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4275 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4276 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4277 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4278 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4279 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4280 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4281 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4282 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4283 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4284 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4285 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4286 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4287 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4288 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4289 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4290 #endif
4291
4292 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4293         &slab_size_attr.attr,
4294         &object_size_attr.attr,
4295         &objs_per_slab_attr.attr,
4296         &order_attr.attr,
4297         &min_partial_attr.attr,
4298         &objects_attr.attr,
4299         &objects_partial_attr.attr,
4300         &partial_attr.attr,
4301         &cpu_slabs_attr.attr,
4302         &ctor_attr.attr,
4303         &aliases_attr.attr,
4304         &align_attr.attr,
4305         &hwcache_align_attr.attr,
4306         &reclaim_account_attr.attr,
4307         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4308         &shrink_attr.attr,
4309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4310         &total_objects_attr.attr,
4311         &slabs_attr.attr,
4312         &sanity_checks_attr.attr,
4313         &trace_attr.attr,
4314         &red_zone_attr.attr,
4315         &poison_attr.attr,
4316         &store_user_attr.attr,
4317         &validate_attr.attr,
4318         &alloc_calls_attr.attr,
4319         &free_calls_attr.attr,
4320 #endif
4321 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4322         &cache_dma_attr.attr,
4323 #endif
4324 #ifdef CONFIG_NUMA
4325         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4326 #endif
4327 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4328         &alloc_fastpath_attr.attr,
4329         &alloc_slowpath_attr.attr,
4330         &free_fastpath_attr.attr,
4331         &free_slowpath_attr.attr,
4332         &free_frozen_attr.attr,
4333         &free_add_partial_attr.attr,
4334         &free_remove_partial_attr.attr,
4335         &alloc_from_partial_attr.attr,
4336         &alloc_slab_attr.attr,
4337         &alloc_refill_attr.attr,
4338         &free_slab_attr.attr,
4339         &cpuslab_flush_attr.attr,
4340         &deactivate_full_attr.attr,
4341         &deactivate_empty_attr.attr,
4342         &deactivate_to_head_attr.attr,
4343         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4344         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4345         &order_fallback_attr.attr,
4346 #endif
4347 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4348         &failslab_attr.attr,
4349 #endif
4350
4351         NULL
4352 };
4353
4354 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4355         .attrs = slab_attrs,
4356 };
4357
4358 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4359                                 struct attribute *attr,
4360                                 char *buf)
4361 {
4362         struct slab_attribute *attribute;
4363         struct kmem_cache *s;
4364         int err;
4365
4366         attribute = to_slab_attr(attr);
4367         s = to_slab(kobj);
4368
4369         if (!attribute->show)
4370                 return -EIO;
4371
4372         err = attribute->show(s, buf);
4373
4374         return err;
4375 }
4376
4377 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4378                                 struct attribute *attr,
4379                                 const char *buf, size_t len)
4380 {
4381         struct slab_attribute *attribute;
4382         struct kmem_cache *s;
4383         int err;
4384
4385         attribute = to_slab_attr(attr);
4386         s = to_slab(kobj);
4387
4388         if (!attribute->store)
4389                 return -EIO;
4390
4391         err = attribute->store(s, buf, len);
4392
4393         return err;
4394 }
4395
4396 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4397 {
4398         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4399
4400         kfree(s->name);
4401         kfree(s);
4402 }
4403
4404 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4405         .show = slab_attr_show,
4406         .store = slab_attr_store,
4407 };
4408
4409 static struct kobj_type slab_ktype = {
4410         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4411         .release = kmem_cache_release
4412 };
4413
4414 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4415 {
4416         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4417
4418         if (ktype == &slab_ktype)
4419                 return 1;
4420         return 0;
4421 }
4422
4423 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4424         .filter = uevent_filter,
4425 };
4426
4427 static struct kset *slab_kset;
4428
4429 #define ID_STR_LENGTH 64
4430
4431 /* Create a unique string id for a slab cache:
4432  *
4433  * Format       :[flags-]size
4434  */
4435 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4436 {
4437         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4438         char *p = name;
4439
4440         BUG_ON(!name);
4441
4442         *p++ = ':';
4443         /*
4444          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4445          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4446          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4447          * are matched during merging to guarantee that the id is
4448          * unique.
4449          */
4450         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4451                 *p++ = 'd';
4452         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4453                 *p++ = 'a';
4454         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4455                 *p++ = 'F';
4456         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4457                 *p++ = 't';
4458         if (p != name + 1)
4459                 *p++ = '-';
4460         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4461         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4462         return name;
4463 }
4464
4465 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4466 {
4467         int err;
4468         const char *name;
4469         int unmergeable;
4470
4471         if (slab_state < SYSFS)
4472                 /* Defer until later */
4473                 return 0;
4474
4475         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4476         if (unmergeable) {
4477                 /*
4478                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4479                  * This is typically the case for debug situations. In that
4480                  * case we can catch duplicate names easily.
4481                  */
4482                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4483                 name = s->name;
4484         } else {
4485                 /*
4486                  * Create a unique name for the slab as a target
4487                  * for the symlinks.
4488                  */
4489                 name = create_unique_id(s);
4490         }
4491
4492         s->kobj.kset = slab_kset;
4493         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4494         if (err) {
4495                 kobject_put(&s->kobj);
4496                 return err;
4497         }
4498
4499         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4500         if (err) {
4501                 kobject_del(&s->kobj);
4502                 kobject_put(&s->kobj);
4503                 return err;
4504         }
4505         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4506         if (!unmergeable) {
4507                 /* Setup first alias */
4508                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4509                 kfree(name);
4510         }
4511         return 0;
4512 }
4513
4514 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4515 {
4516         if (slab_state < SYSFS)
4517                 /*
4518                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4519                  * cache from sysfs.
4520                  */
4521                 return;
4522
4523         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4524         kobject_del(&s->kobj);
4525         kobject_put(&s->kobj);
4526 }
4527
4528 /*
4529  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4530  * available lest we lose that information.
4531  */
4532 struct saved_alias {
4533         struct kmem_cache *s;
4534         const char *name;
4535         struct saved_alias *next;
4536 };
4537
4538 static struct saved_alias *alias_list;
4539
4540 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4541 {
4542         struct saved_alias *al;
4543
4544         if (slab_state == SYSFS) {
4545                 /*
4546                  * If we have a leftover link then remove it.
4547                  */
4548                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4549                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4550         }
4551
4552         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4553         if (!al)
4554                 return -ENOMEM;
4555
4556         al->s = s;
4557         al->name = name;
4558         al->next = alias_list;
4559         alias_list = al;
4560         return 0;
4561 }
4562
4563 static int __init slab_sysfs_init(void)
4564 {
4565         struct kmem_cache *s;
4566         int err;
4567
4568         down_write(&slub_lock);
4569
4570         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4571         if (!slab_kset) {
4572                 up_write(&slub_lock);
4573                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4574                 return -ENOSYS;
4575         }
4576
4577         slab_state = SYSFS;
4578
4579         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4580                 err = sysfs_slab_add(s);
4581                 if (err)
4582                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4583                                                 " to sysfs\n", s->name);
4584         }
4585
4586         while (alias_list) {
4587                 struct saved_alias *al = alias_list;
4588
4589                 alias_list = alias_list->next;
4590                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4591                 if (err)
4592                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4593                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4594                 kfree(al);
4595         }
4596
4597         up_write(&slub_lock);
4598         resiliency_test();
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 __initcall(slab_sysfs_init);
4603 #endif /* CONFIG_SYSFS */
4604
4605 /*
4606  * The /proc/slabinfo ABI
4607  */
4608 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4609 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4610 {
4611         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4612         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4613                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4614         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4615         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4616         seq_putc(m, '\n');
4617 }
4618
4619 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4620 {
4621         loff_t n = *pos;
4622
4623         down_read(&slub_lock);
4624         if (!n)
4625                 print_slabinfo_header(m);
4626
4627         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4628 }
4629
4630 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4631 {
4632         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4633 }
4634
4635 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4636 {
4637         up_read(&slub_lock);
4638 }
4639
4640 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4641 {
4642         unsigned long nr_partials = 0;
4643         unsigned long nr_slabs = 0;
4644         unsigned long nr_inuse = 0;
4645         unsigned long nr_objs = 0;
4646         unsigned long nr_free = 0;
4647         struct kmem_cache *s;
4648         int node;
4649
4650         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4651
4652         for_each_online_node(node) {
4653                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4654
4655                 if (!n)
4656                         continue;
4657
4658                 nr_partials += n->nr_partial;
4659                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4660                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4661                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4662         }
4663
4664         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4665
4666         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4667                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4668                    (1 << oo_order(s->oo)));
4669         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4670         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4671                    0UL);
4672         seq_putc(m, '\n');
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4677         .start = s_start,
4678         .next = s_next,
4679         .stop = s_stop,
4680         .show = s_show,
4681 };
4682
4683 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4684 {
4685         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4686 }
4687
4688 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4689         .open           = slabinfo_open,
4690         .read           = seq_read,
4691         .llseek         = seq_lseek,
4692         .release        = seq_release,
4693 };
4694
4695 static int __init slab_proc_init(void)
4696 {
4697         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4698         return 0;
4699 }
4700 module_init(slab_proc_init);
4701 #endif /* CONFIG_SLABINFO */